發(fā)布時間：2017-04-16 08:01

  本文關(guān)鍵詞：機(jī)械密封副密封動態(tài)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：非接觸式機(jī)械密封廣泛應(yīng)用于各種流體機(jī)械中,是保障主機(jī)安全性、工作性能和可靠性的重要基礎(chǔ)件。安裝于機(jī)械密封補償環(huán)上的副密封,對機(jī)械密封性能有著至關(guān)重要的影響,尤其是副密封的動態(tài)性能對密封端面的追隨性起著決定性作用。因此,研究副密封的動態(tài)特性對提高機(jī)械密封性能和工作可靠性具有重要的理論意義和實用價值。本文針對彈簧蓄能密封圈形式的副密封,通過仿真和實驗相結(jié)合的方式,研究副密封的動態(tài)特性。研制了副密封動態(tài)特性測試實驗臺�？梢詼y量不同介質(zhì)壓力下副密封的極限位移和最大靜摩擦力;同時能夠測量在不同的往復(fù)運動幅值、頻率下,副密封微動時的剛度和阻尼系數(shù)。在三維螺旋蓄能彈簧的力學(xué)特性數(shù)值實驗基礎(chǔ)上,建立了二維軸對稱結(jié)構(gòu)的變截面彈簧等效模型,進(jìn)而建立了含彈簧蓄能密封圈的密封系統(tǒng)軸對稱有限元模型。仿真計算了密封接觸特性和結(jié)構(gòu)強度,通過對比部分仿真結(jié)果和已有實驗數(shù)據(jù),驗證了模型的正確性。建立了微位移下副密封的極限位移和最大靜摩擦力理論模型,定量研究了副密封從預(yù)滑動到滑動過程的微動摩擦特性,實現(xiàn)了不同介質(zhì)壓力下的極限位移和最大靜摩擦力的預(yù)測。同時通過實驗實測了副密封的極限位移和最大靜摩擦力,與仿真結(jié)果比對,驗證了理論研究的正確性。將該模型應(yīng)用到機(jī)械密封的開啟和閉合階段,研究了摩擦力和軸向位移的關(guān)系曲線。實驗研究了副密封剛度和阻尼在不同介質(zhì)壓力、不同頻率下的變化規(guī)律,為機(jī)械密封中副密封的動力學(xué)模型提供了參考數(shù)據(jù)�；谝陨辖Y(jié)果,探討了副密封的材料、幾何結(jié)構(gòu)以及裝配參數(shù)對極限位移和最大靜摩擦以及密封特性的影響規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)械密封 副密封 彈簧蓄能密封圈 極限位移和最大靜摩擦力 剛度和阻尼
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH136
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 課題背景9
• 1.2 副密封運動方式的研究9-15
• 1.2.1 穩(wěn)定運行時，副密封的運動方式10-13
• 1.2.2 非穩(wěn)定運行時，副密封的運動方式13-15
• 1.3 副密封動態(tài)特性的研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 極限位移及最大靜摩擦力的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 剛度和阻尼的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.4 副密封動態(tài)特性的研究意義和內(nèi)容19-21
• 第2章 副密封動態(tài)特性測試實驗臺的設(shè)計21-31
• 2.1 密封腔體的設(shè)計21-22
• 2.2 準(zhǔn)靜態(tài)驅(qū)動系統(tǒng)22-24
• 2.3 動態(tài)驅(qū)動系統(tǒng)24-28
• 2.3.1 變頻率變行程微幅往復(fù)運動的實現(xiàn)24-25
• 2.3.2 任意行程機(jī)構(gòu)慣性力部分平衡的實現(xiàn)25-28
• 2.4 測量系統(tǒng)的設(shè)計28-31
• 2.4.1 靜摩擦特性研究實驗臺測量系統(tǒng)28-29
• 2.4.2 剛度和阻尼特性研究實驗臺測量系統(tǒng)29-31
• 第3章 副密封系統(tǒng)軸對稱仿真模型的研究31-46
• 3.1 副密封系統(tǒng)有限元模型31-38
• 3.1.1 副密封系統(tǒng)的組成31-32
• 3.1.2 等效力學(xué)性能的二維軸對稱彈簧模型32-36
• 3.1.3 副密封系統(tǒng)的有限元仿真模型36-38
• 3.2 副密封系統(tǒng)密封特性的有限元仿真算法設(shè)計38-40
• 3.3 模型驗證及仿真結(jié)果分析40-43
• 3.3.1 模型驗證40
• 3.3.2 接觸特性分析40-42
• 3.3.3 強度分析42-43
• 3.4 補償環(huán)發(fā)生角向偏移時，密封特性研究43-44
• 3.5 小結(jié)44-46
• 第4章 副密封靜摩擦特性研究46-63
• 4.1 極限位移和最大靜摩擦力模型46-56
• 4.1.1 庫倫摩擦模型46-47
• 4.1.2 副密封系統(tǒng)極限位移和最大靜摩擦力模型47-52
• 4.1.3 算例分析52-56
• 4.2 極限位移和最大靜摩擦力實驗研究的方法56-57
• 4.3 極限位移和最大靜摩擦力的實驗研究57-60
• 4.3.1 FS - DL曲線實驗與仿真數(shù)據(jù)對比57-59
• 4.3.2“突跳”的實驗現(xiàn)象59-60
• 4.4 模型在機(jī)械密封中的應(yīng)用60-62
• 4.5 小結(jié)62-63
• 第5章 副密封剛度和阻尼的研究63-72
• 5.1 副密封剛度和阻尼實驗研究的方法63-64
• 5.2 副密封剛度和阻尼測量原理64-70
• 5.2.1 副密封系統(tǒng)的振動模型64-65
• 5.2.2 采集數(shù)據(jù)的處理65-68
• 5.2.3 副密封剛度和阻尼的數(shù)據(jù)提取68-70
• 5.3 介質(zhì)壓力和往復(fù)運動頻率對剛度和阻尼的影響70-71
• 5.4 小結(jié)71-72
• 第6章 副密封的設(shè)計方法探討72-80
• 6.1 材料特性72-74
• 6.1.1 結(jié)點摩擦系數(shù)對密封特性的影響72-73
• 6.1.2 結(jié)點摩擦系數(shù)對極限位移和最大靜摩擦力的影響73-74
• 6.2 幾何結(jié)構(gòu)74-76
• 6.2.1 密封圈底側(cè)對密封特性的影響74-76
• 6.2.2 密封圈底側(cè)對極限位移和最大靜摩擦力的影響76
• 6.3 裝配參數(shù)76-79
• 6.3.1 壓縮率對密封特性的影響76-78
• 6.3.2 壓縮率對極限位移和最大靜摩擦力的影響78-79
• 6.4 小結(jié)79-80
• 第7章 結(jié)論與展望80-82
• 7.1 結(jié)論80-81
• 7.2 展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-85
• 致謝85-87
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果87

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 潘仁度;諸因素對本體硬面密封副密封性的影響[J];潤滑與密封;1991年05期

2 張蓓;張晉桀;;2K型斯特封的問世與應(yīng)用[J];現(xiàn)代制造;2006年07期

3 ;[J];;年期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李坤;機(jī)械密封副密封動態(tài)特性研究[D];清華大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：機(jī)械密封副密封動態(tài)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：310345