本文關(guān)鍵詞：平面靜壓微摩擦技術(shù)研究

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【摘要】：在現(xiàn)實生活中,任何人們都離不開摩擦,摩擦既有好的一面,也有壞的影響,尤其在重型機械設(shè)備中,摩擦帶來很多難題,造成很大的浪費,所以摩擦問題的研究受到各國科學界和工業(yè)界的廣泛重視。本文通過對靜壓支承和靜壓卸荷的研究,得出了新型靜壓卸荷的實現(xiàn)原理、理論基礎(chǔ)、應用效果、優(yōu)缺點等。結(jié)合靜壓支承和靜壓卸荷的技術(shù)難題、優(yōu)缺點,大膽創(chuàng)新,采用了新的卸荷原理,有效解決了靜壓支承的不足,同樣在應用上可以達到和靜壓支承相同效果,本課題的研究既在理論上有重要意義,又在工程實際方面具有很大的應用價值。本文從數(shù)學建模、物理建模入手,借助有限元分析,對各個零部件在實際工作過程中可能遇到的問題進行了非常詳細的理論計算和仿真分析,最后為了驗證方案的可行性,進行了一系列試驗,并針對在實際應用中會出現(xiàn)的問題進行了解答。首先,根據(jù)靜壓支承和靜壓卸荷的原理和實現(xiàn)方法等進行了理論創(chuàng)新,采用了新的靜壓卸荷方法,建立了數(shù)學模型,在數(shù)學模型的基礎(chǔ)上提出理論計算方法。其次,本課題的關(guān)鍵問題是密封,所以對密封進行了較為系統(tǒng)的分析與計算,分別對密封圈的密封原理、壓縮率、失效形式和失效準則進行研究,從理論上證明方案的可行性。此外,對密封端面的特性進行了詳細的研究,包括對密封圈的摩擦狀態(tài)、密封圈的摩擦特性以及密封圈摩擦力的大小等。再次,對該系統(tǒng)的關(guān)鍵部分進行了有限元分析計算,尤其對橡膠密封圈的泄漏與否問題進行了詳細的仿真分析。對于橡膠這種高度非線性材料,目前還沒有成熟的計算公式,通過有限元分析軟件ANSYS對橡膠密封圈進行非線性靜力學仿真計算,可以真實的模擬工作環(huán)境,為理論計算提供了重要的參考。最后,對整體有限元分析計算的結(jié)果和理論計算結(jié)果進行了試驗驗證。設(shè)計了一整套試驗設(shè)備,包括液壓系統(tǒng)和試驗裝置。驗證了理論計算和有限元分析計算的正確性,并且最終驗證了當量摩擦系數(shù)可達到0.25%,卸荷效率可達到95%以上。本課題設(shè)計出了一整套計算理論和新靜壓卸荷的方法,并可以將其應用到多種液壓機床導軌等大型機械設(shè)備中。同時,此方法還可用于大型重載物體平移搬遷,依靠新靜壓卸荷,可以降低滑移時的摩擦力,減小平移時的驅(qū)動功率,節(jié)省成本,減少環(huán)境污染。
【關(guān)鍵詞】：靜壓支承 靜壓卸荷 微摩擦 密封 有限元分析
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH117.1;TH136
【目錄】：

• 摘要4-6
• abstract6-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 課題研究的背景及意義12
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容和目標15-16
• 1.3.1 課題來源15
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容15-16
• 1.4 課題研究創(chuàng)新點16-18
• 第2章 靜壓微摩擦的原理及密封理論18-32
• 2.1 液體靜壓支承技術(shù)18-21
• 2.1.1 液壓理論18
• 2.1.2 靜壓支承實現(xiàn)原理及方法18-19
• 2.1.3 液體靜壓支承承載理論19-20
• 2.1.4 節(jié)流器作用及種類20
• 2.1.5 靜壓支承的缺點及技術(shù)難題20-21
• 2.2 液體靜壓卸荷技術(shù)21-25
• 2.2.1 靜壓卸荷的實現(xiàn)原理及方法21
• 2.2.2 液體靜壓卸荷支承承載理論21-23
• 2.2.3 液體卸荷支承卸荷槽開設(shè)理論23-25
• 2.2.4 靜壓卸荷的缺點及難點25
• 2.3 密封結(jié)構(gòu)形式25-26
• 2.4 密封圈的密封原理26-27
• 2.5 橡膠O形密封圈壓縮率27
• 2.6 密封圈的失效準則及失效形式27-28
• 2.6.1 密封圈的失效準則27-28
• 2.6.2 密封圈的失效形式28
• 2.7 密封圈失效的預防措施28-29
• 2.8 本章小結(jié)29-32
• 第3章 密封圈端面特性分析32-40
• 3.1 引言32
• 3.2 密封圈摩擦狀態(tài)判斷32-33
• 3.3 密封圈摩擦特性33-39
• 3.3.1 密封圈初始摩擦力的計算33-37
• 3.3.2 密封圈摩擦類型判斷公式37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 平面靜壓微摩擦系統(tǒng)的有限元分析40-50
• 4.1 有限單元法概述40
• 4.2 有限元分析內(nèi)容及目的40-41
• 4.3 有限元模型的建立41-43
• 4.3.1 幾何模型的簡化41-42
• 4.3.2 材料屬性的定義42
• 4.3.3 單元的選擇42-43
• 4.3.4 網(wǎng)格的劃分43
• 4.3.5 約束及載荷43
• 4.4 靜力分析43-48
• 4.4.0 O形圈靜應力云圖43-46
• 4.4.1 O形圈靜應力結(jié)果分析46
• 4.4.2 實驗裝置靜應力分析46-47
• 4.4.3 實驗裝置靜應力結(jié)果分析47-48
• 4.5 動力學模態(tài)分析48
• 4.5.1 預應力模態(tài)云圖顯示48
• 4.5.2 預應力模態(tài)分析結(jié)果48
• 4.6 本章小結(jié)48-50
• 第5章 平面靜壓卸荷支承摩擦系數(shù)的實驗研究50-66
• 5.1 測定摩擦系數(shù)實驗一50-62
• 5.1.1 實驗目的50-51
• 5.1.3 供油系統(tǒng)51
• 5.1.4 計算機控制系統(tǒng)51-55
• 5.1.5 電氣調(diào)速系統(tǒng)55-59
• 5.1.6 實驗結(jié)果59-62
• 5.2 測定摩擦系數(shù)實驗二62-65
• 5.2.1 實驗目的62-63
• 5.2.2 實驗裝置63-65
• 5.2.3 實驗結(jié)果65
• 5.3 本章小結(jié)65-66
• 第6章 平面靜壓卸荷支承的實際應用66-76
• 6.1 引言66-67
• 6.2 試驗機的工作原理67-69
• 6.3 減摩工作臺的工作原理69-71
• 6.4 表面粗糙度對密封性能的影響71-72
• 6.5 表面形位誤差對密封性能的影響72-73
• 6.6 靜壓卸荷的應用形式73-74
• 6.7 本章小結(jié)74-76
• 第7章 總結(jié)與展望76-78
• 7.1 總結(jié)76
• 7.2 展望76-78
• 參考文獻78-82
• 導師及作者簡介82-84
• 致謝84

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1 劉大冰;劉永良;任振強;;淺談有限元分析軟件在工程實踐中的應用[J];金田;2013年05期

2 葉虎勇,陳桂林;有限元分析方法在光機設(shè)計中的應用[J];紅外;2003年07期

3 劉鵬飛;;鋼-混凝土組合梁有限元分析[J];建筑;2008年10期

4 ;有限元分析[J];電網(wǎng)與清潔能源;2008年08期

5 夏訓成;彭自強;盧哲安;;預應力混凝土框架施工過程有限元分析[J];混凝土;2011年11期

6 彭克榮;;有限元分析及其在機械設(shè)計中的應用[J];建筑機械化;1986年04期

7 高俊合,趙維炳,周成;考慮固結(jié)、土-結(jié)構(gòu)相互作用的基坑開挖有限元分析[J];巖土工程學報;1999年05期

8 陳菊芳,李小寧;門式框架的有限元分析[J];機床與液壓;2002年05期

9 關(guān)富玲;翁雁麟;王小麗;吳開成;候國勇;;鋼煤斗結(jié)構(gòu)的有限元分析[J];工程設(shè)計學報;2006年03期

10 ;有限元分析[J];電網(wǎng)與清潔能源;2008年10期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 邵敏;曹秋良;滕冶;;智能化有限元分析軟件[A];土木工程計算機應用文集——中國土木工程學會計算機應用學會第五屆年會論文集[C];1993年

2 馮剛;薛順應;;圓柱形應急充氣倉庫的有限元分析[A];第七屆空間結(jié)構(gòu)學術(shù)會議論文集[C];1994年

3 王進;;有限元分析在大型觀覽車設(shè)計中的應用[A];中國煤炭學會煤礦機電一體化專業(yè)委員會、中國電工技術(shù)學會煤礦電工專業(yè)委員會2004年學術(shù)年會論文集[C];2004年

4 顧明劍;劉沈如;張其林;;受拉錨固節(jié)點承載能力的有限元分析[A];第四屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學術(shù)研討會論文集[C];2004年

5 王林燕;;海洋平臺加強環(huán)有限元分析[A];2013年中國海洋工程技術(shù)年會論文集[C];2013年

6 王春江;唐宏章;陳鋒;袁菁穎;于二青;;有限元分析系統(tǒng)中的快速求解技術(shù)[A];第九屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學術(shù)研討會論文集[C];2009年

7 司志強;;有限元分析在新型液壓履帶式強夯機設(shè)計中的應用[A];2012年全國地方機械工程學會學術(shù)年會論文集（河南分冊）[C];2012年

8 司志強;;有限元分析在新型液壓履帶式強夯機設(shè)計中的應用[A];2011年河南省先進制造技術(shù)學術(shù)年會論文集[C];2011年

9 齊文文;郭春寶;;礦用車懸掛有限元分析[A];北京力學會第17屆學術(shù)年會論文集[C];2011年

10 王路遙;張艷霞;劉金瑤;劉力力;;鋼結(jié)構(gòu)梁柱擴翼型節(jié)點抗震性能的有限元分析[A];第2屆全國工程安全與防護學術(shù)會議論文集（下冊）[C];2010年

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1 馬沁怡;基于KBE的快速有限元分析方法研究[D];大連理工大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭藝華;騎行時人車系統(tǒng)的動力學及相關(guān)有限元分析[D];天津理工大學;2015年

2 劉建輝;正常及退變頸椎椎間盤的數(shù)字分析[D];河北醫(yī)科大學;2015年

3 陳戈;基于新國標的液壓支架用立柱設(shè)計計算及有限元分析[D];鄭州大學;2015年

4 宋志東;TBM撐靴系統(tǒng)關(guān)鍵件的有限元分析與機械加工工藝設(shè)計[D];鄭州大學;2015年

5 李德陽;鋼箱型人行天橋力學性能的有限元分析[D];大連海事大學;2014年

6 郭杰;叉車關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件有限元分析及試驗研究[D];山東理工大學;2012年

7 佟強;基于改進有限元分析的永磁調(diào)速器性能研究[D];東北石油大學;2015年

8 魏曉雷;卸料自動小車底架有限元分析[D];遼寧科技大學;2015年

9 胡云飛;基于導熱反問題的儲油罐自燃災害探測研究[D];中國計量學院;2015年

10 孫亮;農(nóng)用內(nèi)燃機連桿漲斷加工夾具設(shè)計及其有限元分析[D];安徽農(nóng)業(yè)大學;2013年

，

本文編號：627353