機(jī)械密封是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械常用的軸向密封結(jié)構(gòu),相比其他密封方式,具有更優(yōu)異的密封性、更高的可靠性和更長的使用壽命。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,各種轉(zhuǎn)動設(shè)備的工作環(huán)境變得越來越苛刻,對機(jī)械密封工作性能提出了較高要求。因此,需要發(fā)展出性能更優(yōu)的非接觸式機(jī)械密封結(jié)構(gòu),高性能機(jī)械密封端面結(jié)構(gòu)設(shè)計、耐磨密封環(huán)材料,以及微表面紋理制造技術(shù)是獲得密封高性能的重要保證。本文立足于以上應(yīng)用背景,基于現(xiàn)有的密封端面結(jié)構(gòu)和加工工藝方法,研究了制造誤差對周向波度（WTD）密封環(huán)密封性能的影響,同時基于激光加工方法在自由曲面加工上的優(yōu)勢,提出了一種新型的端面密封結(jié)構(gòu)形式。本文主要研究內(nèi)容如下:（1）根據(jù)現(xiàn)有的潤滑理論和數(shù)學(xué)方法,對機(jī)械密封的物理模型做了簡化,依據(jù)有限單元法基本理論,引入JFO邊界條件,在MATLAB平臺上編寫了考慮流體空化的薄層流體計算程序。基于有限單元法的數(shù)值解,得到機(jī)械密封性能的評價參數(shù):液膜承載力、剛度、泄漏量和空化面積。以周向波度結(jié)構(gòu)為計算實例,對密封流場做了計算,給出了流場的壓力分布云圖和混合密度分布云圖。（2）預(yù)變形法作為周向波度密封環(huán)的一種加工方法已經(jīng)被提出來,但是受到加工原理的限制,加工... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文選題背景
        1.1.1 機(jī)械密封的應(yīng)用與發(fā)展
        1.1.2 機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)
        1.1.3 非接觸式機(jī)械密封端面微結(jié)構(gòu)的基本原理
        1.1.4 曲面紋理加工方法
    1.2 端面結(jié)構(gòu)與曲面加工工藝研究現(xiàn)狀
        1.2.1 密封的端面結(jié)構(gòu)
        1.2.2 微米級曲面加工工藝
        1.2.3 激光加工在密封環(huán)微結(jié)構(gòu)加工中的應(yīng)用
    1.3 課題來源、研究目標(biāo)及主要內(nèi)容
2 機(jī)械密封的計算理論模型
    2.1 計算模型
        2.1.1 幾何模型
        2.1.2 計算流體模型
    2.2 有限元法理論
        2.2.1 求解域的離散
        2.2.2 控制方程的離散
        2.2.3 離散方程的求解過程
        2.2.4 機(jī)械密封的性能評價參數(shù)
    2.3 周向波度密封結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果
    2.4 本章小結(jié)
3 預(yù)變形加工的誤差分析
    3.1 預(yù)變形模型與理論
        3.1.1 預(yù)變形模型
        3.1.2 密封環(huán)變形理論
    3.2 仿真實驗結(jié)果與討論
        3.2.1 端面結(jié)構(gòu)與中徑壓力
        3.2.2 外徑壓力的影響
        3.2.3 轉(zhuǎn)速的影響
    3.3 本章小結(jié)
4 激光加工工藝誤差分析
    4.1 激光加工曲面的基本原理
    4.2 仿真實驗結(jié)果與討論
        4.2.1 平均直徑壓力分布
        4.2.2 外徑壓力Po的影響
        4.2.3 轉(zhuǎn)速ω的影響
    4.3 本章小結(jié)
5 基于激光加工工藝的密封端面結(jié)構(gòu)設(shè)計
    5.1 經(jīng)典結(jié)構(gòu)
        5.1.1 周向波度結(jié)構(gòu)
        5.1.2 螺旋槽結(jié)構(gòu)
    5.2 新型結(jié)構(gòu)
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 壓力分布曲線
        5.3.2 運行參數(shù)的影響
        5.3.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響
    5.4 飛秒激光加工效果驗證驗證
        5.4.1 驗證結(jié)構(gòu)設(shè)計
        5.4.2 飛秒激光加工結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]核主泵用流體靜壓密封環(huán)熱裝式夾具設(shè)計及預(yù)變形分析[J]. 劉彩紅,金洙吉.  機(jī)械工程師. 2015(07)
[2]基于核主泵的動靜壓波度機(jī)械密封原理分析[J]. 劉行,劉洋,張哲賢.  科技風(fēng). 2015(03)
[3]周向波度密封環(huán)預(yù)變形平面研磨加工中的變形分析[J]. 周平,戴恒震,金洙吉,王宇,康仁科,郭東明.  機(jī)械工程學(xué)報. 2015(11)
[4]核主泵用流體靜壓密封環(huán)圓錐面超精密磨削[J]. 霍鳳偉,馮光,郭東明.  機(jī)械工程學(xué)報. 2012(21)
[5]核主泵用雙錐度端面流體靜壓機(jī)械密封熱彈流效應(yīng)研究[J]. 彭旭東,劉鑫,孟祥鎧,盛頌恩,李紀(jì)云.  摩擦學(xué)學(xué)報. 2012(03)
[6]核電站一回路用機(jī)械密封[J]. 王玉明,黃偉峰,李永健.  摩擦學(xué)學(xué)報. 2011(04)
[7]核主泵用動靜壓波度機(jī)械密封機(jī)理[J]. 王曉雪,劉瑩,李京浩,黃偉峰,王玉明.  機(jī)械工程學(xué)報. 2010(24)
[8]熱彈變形對核主泵用流體靜壓型機(jī)械密封性能的影響[J]. 彭旭東,劉偉,白少先,孟祥鎧,盛頌恩.  機(jī)械工程學(xué)報. 2010(23)
[9]雙螺旋槽端面密封結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計[J]. 劉忠,劉瑩,劉向鋒.  中國科學(xué)（E輯:技術(shù)科學(xué)）. 2007(07)
[10]機(jī)械端面密封技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 張金鳳,袁壽其,曹武陵.  流體機(jī)械. 2004(10)

博士論文
[1]核主泵密封環(huán)復(fù)雜形面超精密磨削原理與方法研究[D]. 馮光.大連理工大學(xué) 2014
[2]核主泵用流體動靜壓型機(jī)械密封的性能研究與端面型槽優(yōu)化設(shè)計[D]. 劉鑫.浙江工業(yè)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]波度表面碳化鎢密封環(huán)精密磨削工藝研究[D]. 韓晨.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[2]機(jī)械密封空化效應(yīng)的數(shù)值計算方法與實驗研究[D]. 李京浩.清華大學(xué) 2011



本文編號：3414100