油封作為鐵道車輛軸箱最重要的組成部分之一,對車輛運行部的可靠性、使用壽命和維修成本有著不可忽略的影響。為滿足鐵道車輛高溫、高速、重載及在苛刻環(huán)境中使用的要求,針對目前高速列車軸箱橡膠油封使用中出現的摩擦阻力過大,耐磨性差導致不能承受高溫或低溫工況等問題,本文選擇聚四氟乙烯(PTFE)油封代替?zhèn)鹘y(tǒng)的橡膠骨架油封,采用ABAQUS/Standard對聚四氟乙烯油封性能參數和接觸問題進行有限元仿真。結合聚四氟乙烯的密封機理,以密封系數作為目標函數,唇口動壓回油槽的結構作為參數,設置相應的邊界條件通過Matlab進行優(yōu)化設計。制備了聚四氟乙烯改性材料,對聚四氟乙烯及其改性材料進行了摩擦學和力學性能研究。為提高聚四氟乙烯油封件的耐磨性,在密封唇口設計了耐磨涂層,制備了聚酰亞胺基耐磨涂層并對其性能進行了研究。研究得到了如下結果:(1)使用ABAQUS有限元分析軟件建立了PTFE油封結構的非線性有限元模型,分析不同結構參數的油封與軸過盈配合時的接觸壓應力和應變分布情況。研究發(fā)現,油封的唇厚、接觸寬度對密封唇接觸應力的分布有一定的影響。接觸寬度越寬,應力越分散,過盈量越大接觸應力越大,而且集中分布在出...

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1密封技術的分類

蘭州交通大學碩士學位論文-9-軸向密封主要是接觸機械密封。而徑向密封主要包括油封和壓縮填料密封。非接觸密封主要包括非接觸機械密封和迷宮密封[40]。圖2.1密封技術的分類2.3密封基本概念與流體力學知識2.3.1密封性與泄漏率（1）密封性當介質出現泄漏時，密封性用來比較和評價一個....

圖2.2壓力梯度和速度分布

蘭州交通大學碩士學位論文-11-(2.4)N-S方程是流體力學中具有普遍意義的方程式，它表達了實際流體運動的普遍規(guī)律。在密封學科中對于分析涉及流體運動問題發(fā)揮著重要的作用。除了在一些層流問題中，可以通過N-S方程求出精確解外，目前尚不能得到N-S方程的普遍形式的解析解。因而，在大....

圖2.3旋轉軸骨架油封結

鐵道車輛軸箱用旋轉軸唇形密封的密封性能及材料研究-12-油封的潤滑理論是一門邊緣科學，與多個學科相聯(lián)系，受多種因素的影響，就目前而言仍處于經驗理論階段。測量管內流體流動量時，往往需要了解流動狀態(tài)和速度分布。在工作條件下，油封的油膜厚度非常有限，基本上在2.5μm水平。當粘附力在流....

圖2.4密封唇口接觸壓力分布形態(tài)

鐵道車輛軸箱用旋轉軸唇形密封的密封性能及材料研究-16-生明顯的流體動力潤滑和密封作用。由于泵送作用是微觀粗糙紋理產生，軸的表面形貌成為該密封機理的關鍵參數。除了表面粗糙度大小外，加工痕跡也影響泵送作用[45]。圖2.4密封唇口接觸壓力分布形態(tài)圖2.5密封唇口接觸面的微觀粗糙紋理....

本文編號：3981938