發(fā)布時間：2017-05-21 14:06

  本文關鍵詞：裝配精度對機械密封環(huán)的影響分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,對于機械密封的變形研究大多集中在投入生產(chǎn)之后的工作過程,并沒有涉及到機械密封裝置加工完之后,在存儲過程中產(chǎn)生的變形對密封性能影響。某鑲裝式機械密封裝置在常溫、非工作狀態(tài)下貯存一段時間后,部分產(chǎn)品出現(xiàn)密封失效。針對此問題,采用有限元法,計算分析裝配后密封環(huán)上的位移分布情況,研究密封環(huán)配合面上尺寸公差和形位公差對裝配后密封環(huán)密封性能的影響。其次,石墨材料作為構成動環(huán)組件的材料之一,其本身存在蠕變效應,在動環(huán)組件的存儲期間,蠕變變形對密封性能的影響也是要重視的。本文根據(jù)動環(huán)組件公差精度要求,建立其軸對稱模型。首先計算動環(huán)組件處于理想過盈狀態(tài)下的變形結果,通過求取動環(huán)組件在配合面上徑向位移差值及石墨環(huán)密封端面軸向高度差的方法,分析理想尺寸狀態(tài)對密封性能的影響。其次由于制造水平與加工精度等原因,石墨環(huán)與動環(huán)座在配合面上的尺寸隨機分布在各自極限尺寸范圍內(nèi),使得動環(huán)組件在配合面上的變形結果與理想過盈狀態(tài)存在差異,因此還要研究過盈裝配接觸面上的極限尺寸分布狀態(tài)對密封性能的影響,針對分析結果,提出改進措施并分析改進效果。此外,動環(huán)結構除了要考慮子午面上的尺寸公差分布狀態(tài)對動環(huán)組件的密封性能影響之外,在過盈配合圓柱面上還存在圓柱度環(huán)向不均勻誤差。因此,還要考慮圓柱度對動環(huán)組件的密封影響,在此分析中通過編程求取整個配合面的位移差值,并計算產(chǎn)生間隙的長度比例,分析圓柱度公差分布對動環(huán)組件密封性能的影響,改進分析中,提出改進措施并分析改進效果。最后,考慮石墨環(huán)蠕變效應及動環(huán)組件的極限尺寸狀態(tài),計算并分析石墨環(huán)的蠕變變形對動環(huán)組件的密封性能的影響。
【關鍵詞】：機械密封 有限元法 尺寸公差 形位公差 蠕變
【學位授予單位】：沈陽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH136
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 選題的目的及意義12
• 1.2 國內(nèi)外機械密封技術的應用12-13
• 1.3 機械密封密封性能的研究13-15
• 1.4 過盈連接公差對其密封性能影響研究15-17
• 1.5 蠕變變形的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.6 目前存在問題與研究的主要內(nèi)容18
• 1.7 本章小結18-19
• 第2章 幾何公差對密封性能的影響分析19-35
• 2.1 鑲裝式密封環(huán)整體結構19-20
• 2.2 密封環(huán)的有限元模型20-22
• 2.2.1 建模方式20-21
• 2.2.2 動環(huán)組件模型的建立21
• 2.2.3 接觸單元類型及接觸方式的選擇21-22
• 2.3 理想過盈動環(huán)組件的分析22-25
• 2.3.1 最大過盈狀態(tài)下動環(huán)組件的分析22-23
• 2.3.2 最小過盈狀態(tài)下動環(huán)組件的分析23-25
• 2.4 尺寸公差分布對密封影響分析25-31
• 2.4.1 配合面上的尺寸分布狀態(tài)25-26
• 2.4.2 工況1尺寸分布狀態(tài)的計算結果分析26-27
• 2.4.3 工況2尺寸分布狀態(tài)的計算結果分析27-28
• 2.4.4 工況3尺寸分布狀態(tài)的計算結果分析28-29
• 2.4.5 工況4尺寸分布狀態(tài)的計算結果分析29-30
• 2.4.6 四種工況下的計算結果對比30-31
• 2.5 改進措施及分析結果31-34
• 2.5.1 工況1的改進計算結果分析31
• 2.5.2 工況2的改進計算結果分析31-32
• 2.5.3 工況3的改進計算結果分析32-33
• 2.5.4 工況4的改進計算結果分析33
• 2.5.5 四種工況改進結果對比33-34
• 2.6 本章小結34-35
• 第3章 圓柱度誤差對密封性能的影響分析35-48
• 3.1 圓柱度公差影響分析模型的建立35-37
• 3.2 形位公差對密封影響分析結果37-43
• 3.2.1 工況1計算結果分析37-40
• 3.2.2 工況2計算結果分析40-41
• 3.2.3 工況3計算結果分析41
• 3.2.4 工況4計算結果分析41-42
• 3.2.5 四種工況的分析結果對比42-43
• 3.3 改進措施及分析結果43-46
• 3.3.1 工況1的改進計算結果分析43-44
• 3.3.2 工況2的改進計算結果分析44
• 3.3.3 工況3的改進計算結果分析44-45
• 3.3.4 工況4的改進計算結果分析45-46
• 3.3.5 改進結果對比46
• 3.4 本章小結46-48
• 第4章 蠕變變形對動環(huán)組件密封性能的影響48-75
• 4.1 石墨材料的蠕變行為48-49
• 4.2 蠕變分析的基本理論49-52
• 4.2.1 一維應力蠕變理論49-51
• 4.2.2 多維應力蠕變理論51-52
• 4.3 有限元算法計算蠕變數(shù)值解52-53
• 4.4 ANSYS蠕變分析模型53-55
• 4.5 有限元模型的建立55-61
• 4.5.1 確定蠕變模型55-57
• 4.5.2 理想過盈狀態(tài)的蠕變分析57-61
• 4.5.3 理想過盈狀態(tài)的蠕變分析總結61
• 4.6 極限尺寸狀態(tài)下的蠕變分析61-73
• 4.6.1 工況1尺寸狀態(tài)的蠕變分析61-63
• 4.6.2 工況2尺寸狀態(tài)的蠕變分析63-66
• 4.6.3 工況3尺寸狀態(tài)的蠕變分析66-69
• 4.6.4 工況4尺寸狀態(tài)的蠕變分析69-71
• 4.6.5 極限尺寸狀態(tài)下蠕變分析對比71-73
• 4.7 本章小結73-75
• 結論75-78
• 參考文獻78-82
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果82-83
• 致謝83-84

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