拉杆密封是液压和气动驱动装置中防止发生外泄漏的重要往复密封元件。实际工作中,由于驱动装置的加工和装配精度误差、重载工况、恶劣的工作环境及润滑不良等都会导致驱动装置活塞杆出现微小的扭转或弯曲变形,具有第二内唇的双唇Y型密封圈可有效密封因拉杆摆动或扭动产生的泄漏。因此,双唇Y型密封圈的密封性能研究对提高重载恶劣工况的驱动装置的工作性能具有重要意义。本文的主要工作如下:建立了基于田口方法的双唇Y型密封圈增效框架,分析了双唇Y型密封圈密封机理、失效机理和增效概念,并提出了双唇Y型密封圈增效措施。利用ABAQUS有限元分析软件模拟分析了双唇Y型拉杆密封在静压状态下的密封性能,通过改变第二内唇的左、右倾角、轴向位置和过盈量,研究参数变化对双唇Y型拉杆密封性能的影响,结果表明,第二内唇过盈量S和轴向位置L对第二内唇最大接触压力都有影响,当第二内唇左倾角α＞25°、右倾角β＞30°后最大接触压力波动显著增加。应用田口实验方法,确定了提高双唇Y型拉杆密封性能的最优结构参数组合方案为S=0.1mm,α=10°,β=5°,L=1.8mm。建立了结构优化后双唇Y型拉杆密封的混合润滑模型,该模型耦合了流体力学、接触力学和变形力学及双唇的流量关系,利用MATLAB软件实现对模型的求解,得到密封区域的动态密封压力分布、油膜分布和内外行程的泄漏量。进一步分析了活塞杆运行速度、密封件粗糙度和密封压力对双唇Y型圈的摩擦力、泄漏量的影响。结果表明:在双唇Y型往复密封中,两唇在密封过程中均处于混合润滑状态;第二内唇最大接触压力大于第一内唇最大接触压力。直线往复密封的摩擦力和泄漏量随表面粗糙度的增加而增大,存在临界粗糙度使泄漏方向改变;随着往复速度的增加,密封圈与活塞杆间的摩擦力变化不大;密封压力的增加使密封圈出的净泄漏量逐渐减小。应用田口实验方法确定了双唇往复密封最佳动态密封参数组合为P=3MPa,б=0.3μm,V=10mm/s。