曲轴油封是发动机总成中的重要零部件其密封性能直接影响到发动机的总体性能。随着汽车工业的发展,发动机整机性能不断强化,曲轴线速度不断的提高,这对于曲轴油封的密封性能提出了更加严苛的要求。传统的曲轴油封结构设计很大程度上依赖于设计者的经验,曲轴油封的密封性能只有在产品成型之后,通过实验检测的方式来获取,这种开发流程成本很大。随着计算机技术的发展,将仿真分析融入曲轴油封结构设计和性能研究中成为了曲轴油封开发设计的一种新思路。本文利用有限元软件ABAQUS建立曲轴油封的二维轴对称模型,分析了曲轴油封结构参数对曲轴油封静态接触性能的影响规律。分析结果表明,曲轴油封唇口最大接触压力与气侧唇角、弹簧刚度和油封腰厚呈正相关,与油侧唇角、过盈量和R值呈负相关;曲轴油封的单位周长径向力与过盈量、弹簧刚度和油封腰厚的变化呈正相关,与油侧唇角、气侧唇角和R值的变化呈负相关。以有限元分析为基础,借助正交试验设计方法对曲轴油封结构参数进行优化设计,获得了以最大接触压力和最小单位周长径向力为优化目标的曲轴油封最佳结构参数组合。通过极差分析得到了油封结构参数对油封密封性能影响的主次顺序;通过方差分析,获得了油封结构参数对油封密封性能影响的显著程度。以有限元分析为基础,结合油封泵吸理论,推导得到曲轴油封泵吸率和最小油膜厚度方程,分析了油封结构参数、轴转速和油温对泵吸率和最小油膜厚度的影响。结果表明,最小油膜厚度与油侧唇角、气侧唇角、过盈量、腰厚和油温的变化呈负相关,与R值和转速的变化呈正相关。曲轴油封泵吸率与油侧唇角、R值和转速的变化呈正相关,与气侧唇角、腰厚和油温的变化呈负相关。以正交试验设计得到的优化模型为基础,建立曲轴油封唇口温度场仿真的CFD模型,分析了油封结构参数、油温和轴转速对油封唇口温度分布的影响。分析结果表明,曲轴油封工作过程中,温度最高处集中在油封唇口,油封唇口橡胶部分温度比旋转轴表面温度要高,热量大部分从旋转轴表面散出;曲轴油封唇口最高温度与油温、轴转速、过盈量和弹簧刚度的变化呈正相关,与空气侧唇角的变化呈负相关。