随着近些年来汽车工业的迅速发展,汽车己经成为我国乃至世界各国现代化社会中不可或缺的交通工具,而汽车轮毂轴承作为汽车关键的零部件,起着承重及精确导向的双重作用。轮毂轴承密封圈的失效将导致外界的泥水和尘埃进入轴承内部,明显缩短了轮毂轴承的使用寿命,所以对轮毂轴承密封圈的密封性能进行研究非常必要。本文的主要工作是:分析轮毂轴承密封圈橡胶材料的材料非线性、几何非线性和接触非线性特性,根据非线性有限元分析理论和接触问题的有限元理论,建立轮毂轴承密封圈二维轴对称有限元分析模型,给出了轮毂轴承密封圈的接触类型、边界条件以及加载方式等。讨论轮毂轴承密封圈密封性能的判定准则,运用Ansys Workbench有限元软件,对轮毂轴承密封圈,在不同初始过盈量、不同摩擦系数以及不同转速条件下的Von Mises应力以及密封圈橡胶密封唇与法兰(凸缘)接触面间的接触应力进行了有限元非线性分析,分析结果表明其最大Von Mises应力和最大接触应力都随着初始过盈量以及摩擦系数的增加而增大,而随着法兰转速的增加几乎没有发生变化,并对轮毂轴承密封圈可能的磨损边界和磨损区域进行预测。讨论轮毂轴承密封圈在磨损过程中去除材料厚度的经验公式,对轮毂轴承密封圈的磨损过程进行有限元仿真分析,得出轮毂轴承密封圈橡胶密封唇磨损过程中的最大接触应力随磨损时间的变化规律。轮毂轴承密封圈各橡胶密封唇的最大接触应力都随着磨损时间的增大而减小,最后趋于一个稳定磨损的状态。无论外界工况如何变化,轮毂轴承密封圈橡胶密封唇与法兰(凸缘)接触面间的最大接触应力始终大于外界环境压力,说明轮毂轴承密封圈在磨损过程中能够在较长时间内保持良好的密封性能。最后利用VR-3000系列基恩士3D轮廓测量仪分别对未磨损的轮毂轴承密封圈和已经磨损失效的轮毂轴承密封圈进行测量,得到轮毂轴承密封圈的大致磨损区域,利用有限元仿真分析得到的轮毂轴承密封圈的磨损区域与实验测量结果基本吻合,表明对轮毂轴承密封圈可能的磨损边界和磨损区域的有限元预测方法是可行的。