本論文針對解決的是大型工業(yè)設備的旋轉軸,如船舶艉軸、電機轉軸等的動密封問題。由于這些旋轉軸軸徑很大,且有時軸端已經連接了其他很復雜的零部件,不便或不允許拆卸。因此在這些情況下安裝普通的磁性液體密封件時,整個拆卸及裝配過程非常困難,會消耗大量的人力物力資源。為此,本文提出并設計了一種新型的分瓣式磁性液體密封裝置,以便提高安裝和維修的效率,減少由于停工而造成的經濟損失。本論文針對這一目標,完成了以下研究:（1）對磁性液體密封、剖分式密封和分瓣式磁性液體密封的研究現狀進行了總結,針對前人分瓣式磁性液體密封研究中所遇到的分瓣式外殼的密封不可靠難題,創(chuàng)新性地提出了一種O型密封圈與橡膠條配合使用的分瓣式外殼的密封方法。（2）在磁性液體的三大方程理論基礎之上,結合磁性液體的Bernoulli方程,推導了磁性液體密封的耐壓公式。（3）按照一定比例,縮小設計并繪制了分瓣式磁性液體密封裝置的裝配圖以及各部件的零件圖,并進行了分瓣式密封結構的材料選取。（4）用COMSOL模擬了分瓣式磁性液體密封裝置內部磁性液體密封組件的靜磁場,通過后處理分析,驗證了結構設計的合理性,并且計算了旋轉軸密封處的理論耐壓能力值。... 

【文章來源】：北方工業(yè)大學北京市

【文章頁數】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 磁性液體密封研究現狀
    1.3 分瓣式密封研究現狀
        1.3.1 剖分式密封
        1.3.2 分瓣式磁性液體密封
    1.4 研究內容
第二章 分瓣式磁性液體密封理論
    2.1 磁性液體密封的基礎理論
        2.1.1 磁性液體的質量守恒方程
        2.1.2 磁性液體的能量守恒方程
        2.1.3 磁性液體的運動方程
    2.2 磁性液體密封的耐壓理論
        2.2.1 磁性液體的Bernoulli方程
        2.2.2 磁性液體密封的耐壓公式
    2.3 本章小結
第三章 分瓣式磁性液體密封裝置結構設計
    3.1 分瓣式密封結構方案設計
    3.2 分瓣式外殼的設計
        3.2.1 分瓣式外殼的材料選擇
        3.2.2 外殼的結構設計
    3.3 其他零件的設計
        3.3.1 主軸的設計
        3.3.2 極靴的設計
        3.3.3 分瓣式隔磁環(huán)的設計
        3.3.4 分瓣式端蓋的設計
        3.3.5 剖分式軸承
        3.3.6 永久磁鐵的選擇
    3.4 本章小結
第四章 磁性液體密封磁場仿真
    4.1 分瓣式磁性液體密封裝置磁場模擬
        4.1.1 建立磁性液體密封模型
        4.1.2 設置求解域和邊界條件
        4.1.3 網格劃分與數值求解
        4.1.4 仿真結果分析
    4.2 磁性液體密封參數化掃描
        4.2.1 密封間隙對磁場強度的影響
        4.2.2 極靴厚度對磁場強度的影響
        4.2.3 磁鐵厚度對磁場強度的影響
    4.3 磁性液體密封磁場仿真APP的開發(fā)
        4.3.1 COMSOL APP的介紹
        4.3.2 磁性液體密封仿真APP
    4.4 本章小結
第五章 分瓣式密封結構橡膠有限元分析
    5.1 橡膠材料的性質
        5.1.1 幾何非線性
        5.1.2 材料非線性
        5.1.3 接觸非線性
    5.2 橡膠密封判定準則
        5.2.1 最大接觸應力準則
        5.2.2 Von-Mises屈服失效判據
    5.3 分瓣式結構橡膠有限元分析
        5.3.1 O型密封圈的有限元分析
        5.3.2 矩形截面密封條的有限元分析
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 主要結論
    6.2 研究展望
參考文獻
在學期間的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]分瓣式密封裝置磁性液體平面密封研究[J]. 張惠濤,李德才.  機械工程學報. 2018(05)
[2]全剖式機械密封的發(fā)展狀況與性能試驗研究[J]. 宋佳.  流體機械. 2016(05)
[3]剖分式機械密封技術研究現狀及關鍵問題探討[J]. 胡瓊,孫見君,涂橋安,馬晨波,何斌輝,劉平.  化工進展. 2015(05)
[4]基于有限元分析的液壓往復密封優(yōu)化設計[J]. 賀慶平,張付英,沈曉斌.  機械設計與制造. 2008(07)
[5]高壓快開盲板侍服密封圈非線性有限元分析[J]. 蔡永梅,王偉,謝禹鈞,苗一,韋達剛.  遼寧石油化工大學學報. 2007(03)
[6]磁性液體密封耐壓傳遞過程的分析[J]. 宇文麗霞,李德才,何新智.  機械工程師. 2006(06)
[7]納米磁性液體及其在印刷中的應用[J]. 馬濤,楊麗珍,賈靜茹,湯文杰.  北京印刷學院學報. 2005(03)
[8]磁性納米粒子的制備及應用[J]. 張效巖,王英,張亞非.  磁性材料及器件. 2004(06)
[9]納米磁性液體的特性與應用[J]. 耿文學.  電子測試. 2004(02)
[10]磁性液體及其密封應用研究綜述[J]. 張金升,尹衍升,張淑卿,李嘉,譚訓彥,劉英才,孟繁琴.  潤滑與密封. 2003(04)

博士論文
[1]分瓣式結構磁性密封膠密封性能理論與實驗研究[D]. 張惠濤.北京交通大學 2018

碩士論文
[1]分瓣式磁性液體密封的理論及實驗研究[D]. 孟祥前.北京交通大學 2014
[2]液壓伺服作動器O形密封圈實驗研究與有限元分析[D]. 胡琦.哈爾濱工業(yè)大學 2011



本文編號：3643503