基于摩擦學(xué)的螺桿真空泵動密封研究與優(yōu)化
本文關(guān)鍵詞:基于摩擦學(xué)的螺桿真空泵動密封研究與優(yōu)化,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:論文以螺桿真空泵軸端的動密封結(jié)構(gòu)為研究對象,重點研究分析了排氣端動密封的動力特性及其影響因素,提出一種螺桿真空泵用的動密封結(jié)構(gòu)——織構(gòu)型端面微孔機(jī)械密封;谀Σ翆W(xué)原理,運用表面織構(gòu)技術(shù)對排氣端機(jī)械密封進(jìn)行了優(yōu)化,提高了機(jī)械密封的潤滑及摩擦學(xué)性能。依據(jù)流體力學(xué)以及表面織構(gòu)技術(shù)建立了端面微孔機(jī)械密封的理論分析模型,得到了動密封潤滑流體的動力特性與油膜厚度的變化規(guī)律;分析研究了端面微孔密度、孔深參數(shù)對機(jī)械密封摩擦特性和密封性能的影響因素。提出了織構(gòu)型動密封泄漏量、摩擦功耗、端面溫升等性能參數(shù)的計算方法;給出了排氣端機(jī)械動密封優(yōu)化設(shè)計方案。通過四種不同幾何形狀的端面微孔密封性能研究,結(jié)果顯示圓柱形微孔機(jī)械動密封效果最佳,相對于光滑平面機(jī)械動密封,摩擦功耗、端面溫升顯著降低,能滿足螺桿真空泵的密封要求,具有應(yīng)用價值。研究了轉(zhuǎn)子排氣端溫度對密封性能的影響,設(shè)計了一種新型螺桿真空泵密封水冷結(jié)構(gòu),建立了局域冷卻系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子三維有限元模型,分析得到了轉(zhuǎn)子軸封轉(zhuǎn)軸處的溫度場分布。結(jié)果表明改進(jìn)后結(jié)構(gòu)排氣端密封組件的工作溫度顯著降低,滿足螺桿真空泵密封性能的溫度要求,為螺桿真空泵轉(zhuǎn)子及密封結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考。
【關(guān)鍵詞】:螺桿真空泵 動密封 表面織構(gòu) 摩擦功耗 溫升
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TB752
【目錄】:
- 致謝7-8
- 摘要8-9
- ABSTRACT9-15
- 第一章 緒論15-21
- 1.1 課題研究背景15-16
- 1.2 螺桿真空泵密封結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀16-19
- 1.2.1 常見螺桿真空泵密封結(jié)構(gòu)及存在的問題16-18
- 1.2.2 表面織構(gòu)在密封技術(shù)中的應(yīng)用18-19
- 1.3 課題研究的來源及意義19-20
- 1.4 課題研究的主要內(nèi)容20-21
- 第二章 織構(gòu)型微孔機(jī)械密封潤滑理論分析模型21-31
- 2.1 織構(gòu)化端面微孔機(jī)械密封簡介21-23
- 2.2 織構(gòu)化端面微孔機(jī)械密封潤滑機(jī)理23-26
- 2.3 端面微孔的截面結(jié)構(gòu)26
- 2.4 微孔機(jī)械密封潤滑理論數(shù)學(xué)模型的建立26-28
- 2.5 邊界條件的確定28-29
- 2.6 本章小結(jié)29-31
- 第三章 機(jī)械密封性能參數(shù)的解析計算31-40
- 3.1 雷諾方程的數(shù)值求解31-34
- 3.1.1 數(shù)值求解方法31
- 3.1.2 數(shù)值求解過程31-34
- 3.2 普通平端面機(jī)械密封性能參數(shù)的確定34-38
- 3.2.1 摩擦功耗的計算35
- 3.2.2 泄漏量的計算35-36
- 3.2.3 端面溫升的求解36-38
- 3.3 端面微孔機(jī)械密封性能參數(shù)的確定38-39
- 3.3.1 非孔區(qū)液膜厚度的確定38
- 3.3.2 摩擦力矩的求解38-39
- 3.3.3 泄漏量的計算39
- 3.3.4 端面溫升的確定39
- 3.4 本章小結(jié)39-40
- 第四章 端面微孔機(jī)械密封的性能分析40-57
- 4.1 織構(gòu)參數(shù)對液膜三維壓力的影響40-42
- 4.2 織構(gòu)參數(shù)對非孔區(qū)膜厚的影響42-46
- 4.3 織構(gòu)參數(shù)對摩擦力矩的影響46-48
- 4.4 織構(gòu)參數(shù)對泄漏量的影響48-51
- 4.5 織構(gòu)參數(shù)對端面溫升的影響51-53
- 4.6 織構(gòu)化表面與光滑表面密封性能參數(shù)的比較53-55
- 4.6.1 摩擦功耗的比較53-54
- 4.6.2 泄漏量的變化54
- 4.6.3 端面溫升的比較54-55
- 4.7 本章小結(jié)55-57
- 第五章 冷卻結(jié)構(gòu)對排氣端軸封溫度的影響57-65
- 5.1 螺桿真空泵密封冷卻結(jié)構(gòu)的提出57-58
- 5.2 密封冷卻結(jié)構(gòu)對排氣端軸封的工作溫度影響58-63
- 5.2.1 原排氣端軸封段的溫度場分析58-61
- 5.2.2 帶有冷卻結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子軸封段溫度場分析61-63
- 5.3 密封冷卻結(jié)構(gòu)對機(jī)械密封性能的影響63-64
- 5.4 本章小結(jié)64-65
- 第六章 結(jié)論65-66
- 參考文獻(xiàn)66-69
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文69
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