高溫環(huán)境下金屬橡膠密封件封嚴(yán)特性分析及試驗(yàn)研究
發(fā)布時間:2017-05-29 10:05
本文關(guān)鍵詞:高溫環(huán)境下金屬橡膠密封件封嚴(yán)特性分析及試驗(yàn)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:金屬橡膠密封件具有耐高壓、耐腐蝕、耐輻射、工作溫度范圍大、承載能力強(qiáng)及不易老化的特性,具有其他密封件所不能比擬的良好性能,將其應(yīng)用在航空航天、國防武器裝備等苛刻工況下的密封具有十分重要的意義。然而,由于金屬橡膠密封件存在制備工藝難的問題,國內(nèi)學(xué)者對其進(jìn)行的理論與試驗(yàn)研究也較少,因此,本文從這三個方面進(jìn)行研究,具體包括以下內(nèi)容:針對金屬橡膠密封件制備工藝存在的問題,設(shè)計了銑切的開口工藝,并設(shè)計加工了相應(yīng)的開口設(shè)備;設(shè)計了滾輪與圓盤相配合的彎管工藝,并設(shè)計加工了相應(yīng)的彎管設(shè)備。利用開口和彎管設(shè)備,制備了高溫密封試驗(yàn)用不銹鋼包覆金屬橡膠密封件,經(jīng)高溫下的密封性能試驗(yàn)證明制備的密封件精度高、圓度好、統(tǒng)一度高,具有良好的的密封性能,可以達(dá)到一定壓力和溫度工況下的密封要求;赑ersson提出的彈性體接觸力學(xué)理論和滲流理論,從密封耦合面表面形貌的微觀角度出發(fā),分析了金屬橡膠密封件的封嚴(yán)特性,建立了金屬橡膠密封件泄漏預(yù)測模型,并提出了基于有限元仿真的建模方法;結(jié)合金屬橡膠密封件的靜態(tài)試驗(yàn),計算了其彈性模量、泊松比等力學(xué)特性參數(shù),并給出了預(yù)測金屬橡膠密封件泄漏率的經(jīng)驗(yàn)公式;針對具有特定參數(shù)的金屬橡膠密封件,結(jié)合試驗(yàn)具體溫度、壓力工況,給出了臨界放大倍數(shù)仿真結(jié)果及泄漏率計算值,并與試驗(yàn)值對比,二者符合較好,對預(yù)測一定溫度和壓力工況下的金屬橡膠密封件的密封性能提供了一定參考。進(jìn)行了不同相對密度的金屬橡膠密封件密封性能試驗(yàn),研究了不同壓力和溫度工況下相對密度對其密封性能的影響,得出了不同壓力下,不同相對密度的金屬橡膠密封件泄漏率隨溫度的變化規(guī)律以及不同溫度下,不同相對密度的金屬橡膠密封件泄漏率隨壓力的變化規(guī)律,為密封件的實(shí)際工程應(yīng)用提供了一定的指導(dǎo);開展了與氟橡膠、丁腈橡膠O形圈,丁腈橡膠矩形圈及彈簧自緊式金屬C形圈在不同壓力和溫度工況下的對比試驗(yàn),研究了金屬橡膠密封件更適用的溫度和壓力工況及其具有的密封性能優(yōu)勢。
【關(guān)鍵詞】:金屬橡膠密封件 封嚴(yán)特性 溫度環(huán)境 試驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TB42
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-17
- 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
- 1.2 密封技術(shù)概述10-12
- 1.2.1 密封技術(shù)的發(fā)展及分類10-11
- 1.2.2 泄漏預(yù)測理論的研究11-12
- 1.3 金屬橡膠技術(shù)12-15
- 1.3.1 金屬橡膠技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.3.2 金屬橡膠密封技術(shù)的研究14-15
- 1.4 本文主要研究內(nèi)容15-17
- 第2章 金屬橡膠密封件的制備工藝17-24
- 2.1 引言17
- 2.2 包覆型金屬橡膠密封件17-18
- 2.3 制備工藝的改進(jìn)18-23
- 2.3.1 開口工藝的改進(jìn)19-20
- 2.3.2 彎管工藝的改進(jìn)20-23
- 2.4 本章小結(jié)23-24
- 第3章 金屬橡膠密封件封嚴(yán)特性分析24-47
- 3.1 引言24
- 3.2 金屬橡膠密封件封嚴(yán)特性24-25
- 3.3 金屬橡膠密封件泄漏預(yù)測模型25-27
- 3.4 金屬橡膠密封件局部有限元模型27-36
- 3.4.1 接觸面粗糙表面形貌仿真27-29
- 3.4.2 金屬橡膠密封件與對偶件局部接觸模型29-31
- 3.4.3 滲流理論31-32
- 3.4.4 金屬橡膠密封件泄漏率的研究32-36
- 3.5 金屬橡膠密封件泄漏預(yù)測方法的實(shí)現(xiàn)36-38
- 3.6 臨界放大倍數(shù)仿真結(jié)果及泄漏率實(shí)例計算38-46
- 3.6.1 臨界放大倍數(shù)仿真結(jié)果38-43
- 3.6.2 泄漏率實(shí)例計算43-46
- 3.7 本章小結(jié)46-47
- 第4章 高溫下金屬橡膠密封件密封性能試驗(yàn)47-77
- 4.1 引言47
- 4.2 高溫下密封性能試驗(yàn)47-66
- 4.2.1 總體試驗(yàn)方案47-50
- 4.2.2 中壓范圍內(nèi)溫度對密封性能的影響試驗(yàn)50-57
- 4.2.3 高壓范圍內(nèi)溫度對密封性能的影響試驗(yàn)57-65
- 4.2.4 相同溫度下壓力對密封性能的影響分析65-66
- 4.3 金屬橡膠密封件與其他密封件對比試驗(yàn)66-72
- 4.3.1 與氟橡膠、丁腈橡膠O形圈對比試驗(yàn)66-68
- 4.3.2 與丁腈橡膠矩形圈對比試驗(yàn)68-70
- 4.3.3 與彈簧自緊式金屬C形圈對比試驗(yàn)70-72
- 4.4 密封性能分析72-74
- 4.5 理論與試驗(yàn)結(jié)果對比分析74-75
- 4.6 本章小結(jié)75-77
- 結(jié)論77-79
- 參考文獻(xiàn)79-84
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文84-86
- 致謝86
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:404646
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