活塞桿密封性能及壽命直接決定了斯特林發(fā)動機(jī)的使用效率及功率。蓋封密封件是斯特林發(fā)動機(jī)活塞桿密封裝置的重要組成部分,其在滿足服役工況所提出的高壓、高速、高溫及無油潤滑等條件的同時,需要實(shí)現(xiàn)低摩擦功耗及長使用壽命,故密封件的材料選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計尤為重要。目前蓋封密封件存在性能低、壽命短的問題,嚴(yán)重影響了斯特林發(fā)動機(jī)的可靠性、極限性及穩(wěn)定性。開展蓋封密封件的延壽設(shè)計,對斯特林發(fā)動機(jī)的應(yīng)用及發(fā)展有重要意義。本文以延長斯特林發(fā)動機(jī)活塞桿蓋封密封件服役壽命為目標(biāo),按照層層遞進(jìn)關(guān)系,采用理論分析和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,首先研制耐磨自潤滑密封件材料;在此基礎(chǔ)上,研究密封服役工況對材料摩擦磨損特性的影響規(guī)律,建立材料摩擦磨損模型;依據(jù)所得參數(shù)及模型,提出多場耦合下密封動態(tài)數(shù)值模擬方法,研究密封件在不同工況下的壽命變化規(guī)律;基于建立的模擬方法,研究結(jié)構(gòu)參數(shù)對密封件性能及壽命的影響規(guī)律,進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計;最后對所得研究結(jié)論進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。本文主要內(nèi)容及研究成果如下:（1）從原理上分析了蓋封密封件的主要失效形式包括過量磨損現(xiàn)象、熱堆積失效及形變與破壞。研制了PPS、納米氧化鋁、納米氧化鋯及納米碳化鋯改性... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

碟式斯特林太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)

圖 2.3 WDW-200 型萬能材料試驗(yàn)機(jī) 圖 2.4 拉伸試樣尺寸圖2.4.2.3 導(dǎo)熱試驗(yàn)利用 LFA-447 Nano flash 型激光熱導(dǎo)儀（NETZSCH，Germany）測試復(fù)合材料熱擴(kuò)散率及比熱容，如圖 2.5 所示。測試試樣尺寸為 12mm 2mm，測試前噴黑處理，升溫速率為 5℃/min，測試溫度為 25℃，測試重復(fù) 9 次，取平均值。導(dǎo)熱系數(shù)按公式（2.3）計算： ts ts ts ts = c (2.3)式中：ts 為試樣導(dǎo)熱系數(shù)；ts 為試樣熱擴(kuò)散率；tsc 為試樣比熱容；ts 為試樣密度。

圖 2.3 WDW-200 型萬能材料試驗(yàn)機(jī) 圖 2.4 拉伸試樣尺寸圖2.4.2.3 導(dǎo)熱試驗(yàn)利用 LFA-447 Nano flash 型激光熱導(dǎo)儀（NETZSCH，Germany）測試復(fù)合材料熱擴(kuò)散率及比熱容，如圖 2.5 所示。測試試樣尺寸為 12mm 2mm，測試前噴黑處理，升溫速率為 5℃/min，測試溫度為 25℃，測試重復(fù) 9 次，取平均值。導(dǎo)熱系數(shù)按公式（2.3）計算： ts ts ts ts = c (2.3)式中：ts 為試樣導(dǎo)熱系數(shù)；ts 為試樣熱擴(kuò)散率；tsc 為試樣比熱容；ts 為試樣密度。圖 2.5 LFA-447 Nano flash 型激光熱導(dǎo)儀2.4.2.4 熱膨脹試驗(yàn)利用 ZRPY-300 型熱膨脹儀（湘潭湘儀儀器有限公司）測試復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)，如圖 2.6 所示。測試試樣尺寸為 12mm 30mm

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]液壓支架蕾形復(fù)合密封圈接觸應(yīng)力研究[D]. 王剛.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2018
[4]斯特林發(fā)動機(jī)活塞桿Leningrader密封性能相關(guān)問題研究[D]. 楊東亞.蘭州理工大學(xué) 2013

碩士論文
[1]液壓往復(fù)密封失效模式分析及監(jiān)測方法研究[D]. 周傳麗.武漢理工大學(xué) 2015



本文編號：3357610