本文關(guān)鍵詞：船用臥式滑動軸承的迷宮密封研究

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【摘要】：船用滑動軸承相比普通滑動軸承，工況惡劣。船舶在航行中，存在搖擺，縱搖可達±30°，橫搖可達±45°。為保證滑動軸承的工作可靠性，對滑動軸承的抗沖擊及密封等提出了非常高的要求。船用驅(qū)動電機輸出軸直徑大、轉(zhuǎn)速高，動密封的線速度大，采用一般的動密封無法滿足要求，采用非接觸式的迷宮密封。為維持滑動軸承的工作壓力，保證其工作效率，需要給軸承提供足夠大的潤滑油流量。在設(shè)計滑動軸承軸端的密封時，滑動軸承動密封的可靠性一直是困擾行業(yè)而又亟待解決的問題。目前滑動軸承在工作過程中經(jīng)常出現(xiàn)潤滑油泄漏的問題，因此需要對它的密封結(jié)構(gòu)進行深入研究。 本文的主要工作如下： （1）對已有的5種比較典型的迷宮密封泄漏量公式進行了簡要的介紹，并對各自的適用范圍進行了說明。運用流體力學(xué)知識對迷宮密封的流場進行分析。 （2）以船用臥式滑動軸承軸端的迷宮密封為研究對象，建立了錯列式迷宮密封的二維軸對稱有限元模型。通過Gambit軟件進行建模、劃分網(wǎng)格和設(shè)置邊界條件。運用CFD軟件fluent，對迷宮空腔中的流場和泄漏特性進行研究。通過數(shù)值仿真，，分析了迷宮的密封機理。通過單一變量法，進行多組數(shù)值仿真，得出了壓比、齒形、轉(zhuǎn)速和迷宮幾何尺寸等因素對迷宮密封泄漏量的影響。 （3）針對船用臥式滑動軸承的漏油現(xiàn)象，分析其漏油原因，結(jié)合迷宮密封原理以及各因素對迷宮密封性能的影響，重新設(shè)計滑動軸承的密封結(jié)構(gòu)。搭建一套可以模擬滑動軸承在水平、縱傾10°、縱傾30°、橫傾15°和高流量（28-90L/min）等工況下工作的試驗臺。通過試驗，滑動軸承端蓋處的迷宮密封沒有出現(xiàn)潤滑油泄漏現(xiàn)象，驗證了密封結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。
【關(guān)鍵詞】：滑動軸承 迷宮密封 錯列式 數(shù)值仿真 流場
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U664.21
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題來源及研究目的和意義10-11
• 1.1.1 課題來源10
• 1.1.2 研究目的和意義10-11
• 1.2 迷宮密封簡介11-13
• 1.2.1 迷宮密封結(jié)構(gòu)的類型11-12
• 1.2.2 迷宮密封機理12
• 1.2.3 迷宮密封的特點及應(yīng)用12-13
• 1.3 研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文的主要工作內(nèi)容15-16
• 第2章 迷宮密封泄漏量的計算方法16-28
• 2.1 迷宮密封泄漏量計算公式法16-18
• 2.1.1 Martine 公式16
• 2.1.2 Stodala 計算方法16-17
• 2.1.3 Egli 計算方法17
• 2.1.4 Kearton 計算方法17-18
• 2.1.5 Verms 計算方法18
• 2.2 計算流體力學(xué)理論與方法18-22
• 2.2.1 流體流動的控制方程18-20
• 2.2.2 湍流模型20-21
• 2.2.3 有限體積法21-22
• 2.3 迷宮密封的二維幾何模型和數(shù)值計算模型的建立22-23
• 2.3.1 二維幾何模型的建立22-23
• 2.3.2 數(shù)值計算模型23
• 2.4 網(wǎng)格的生成23-24
• 2.4.1 網(wǎng)格類型23-24
• 2.4.2 網(wǎng)格生產(chǎn)軟件 Gambit 簡介24
• 2.5 數(shù)值模擬的計算方法24-27
• 2.5.1 CFD 和 FLUENT 軟件介紹24-25
• 2.5.2 數(shù)值求解方法25-26
• 2.5.3 求解器算法26-27
• 2.6 邊界條件和收斂標準27
• 2.7 本章小結(jié)27-28
• 第3章 迷宮密封流場的數(shù)值仿真和影響因素28-51
• 3.1 迷宮密封泄漏量的數(shù)值仿真28-32
• 3.1.1 迷宮密封模型的建立28-29
• 3.1.2 網(wǎng)格的劃分和邊界條件的設(shè)置29-30
• 3.1.3 數(shù)值仿真及結(jié)果分析方法30-32
• 3.1.4 理論計算與數(shù)值仿真的比較32
• 3.2 主軸轉(zhuǎn)速和迷宮兩端壓比對密封性能的影響32-34
• 3.2.1 計算模型及邊界條件33
• 3.2.2 計算結(jié)果分析33-34
• 3.3 迷宮密封間隙對密封性能的影響34-36
• 3.3.1 計算模型與邊界條件34-35
• 3.3.2 計算結(jié)果分析35-36
• 3.4 迷宮腔室深度對密封性能的影響36-39
• 3.4.1 計算模型及邊界條件36
• 3.4.2 計算結(jié)果和流場分析36-39
• 3.5 密封腔室寬度對密封性能的影響39-42
• 3.5.1 計算模型及邊界條件39
• 3.5.2 計算結(jié)果和流場分析39-42
• 3.6 齒尖的相對厚度對密封性能的影響42-45
• 3.6.1 幾何模型和邊界條件42
• 3.6.2 計算結(jié)果和流場分析42-45
• 3.7 密封齒齒形對密封性能的影響45-49
• 3.7.1 計算模型及邊界條件45
• 3.7.2 計算結(jié)果及流場分析45-49
• 3.8 本章小結(jié)49-51
• 第4章 滑動軸承的密封設(shè)計和試驗51-67
• 4.1 滑動軸承漏油原因分析51
• 4.2 滑動軸承密封設(shè)計51-54
• 4.3 試驗臺搭建54-58
• 4.3.1 試驗臺主要功能介紹54-55
• 4.3.2 試驗臺組成55-58
• 4.4 滑動軸承試驗58-66
• 4.4.1 滑動軸承縱傾 10°試驗59-62
• 4.4.2 滑動軸承縱傾 30°試驗62
• 4.4.3 滑動軸承橫傾 15°試驗62-63
• 4.4.4 滑動軸承流量和轉(zhuǎn)速試驗63-65
• 4.4.5 滑動軸承有無封油罩試驗65-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 總結(jié)與展望67-69
• 參考文獻69-72
• 致謝72-73
• 攻讀碩士期間所發(fā)表的論文與參與的科研項目73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 王琰;張開林;王麗娜;;錯齒式迷宮密封空腔尺寸對泄漏量的影響[J];機車電傳動;2012年01期

2 王琰;王麗娜;張開林;;高速齒輪箱迷宮密封流場和泄漏特性的數(shù)值研究[J];內(nèi)燃機車;2012年03期

3 王鎖芳,呂海峰,夏登勇;封嚴篦齒結(jié)構(gòu)特性的數(shù)值分析和實驗研究[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;2004年06期

4 朱高濤;劉衛(wèi)華;;迷宮密封泄漏量計算方法的分析[J];潤滑與密封;2006年04期

本文編號：1014213