發(fā)布時(shí)間：2017-10-10 18:19

  本文關(guān)鍵詞：高參數(shù)機(jī)械密封性能試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)研究

  更多相關(guān)文章： 機(jī)械密封 性能試驗(yàn)裝置 虛擬設(shè)計(jì) 有限元分析 耦合分析

【摘要】：機(jī)械密封性能試驗(yàn)裝置主要用于機(jī)械密封以及其他種類的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)密封試驗(yàn)，可進(jìn)行性能試驗(yàn)、密封產(chǎn)品考核試驗(yàn)和模擬現(xiàn)場(chǎng)工況的密封性能試驗(yàn)。本文針對(duì)國(guó)內(nèi)機(jī)械密封行業(yè)在高參數(shù)大軸徑（120mm)試驗(yàn)裝置的開發(fā)方面基本處于空白這一現(xiàn)象，利用虛擬樣機(jī)技術(shù)研發(fā)一套具有高速、高壓、大軸徑、大扭矩以及大功率的多工況密封性能試驗(yàn)裝置。 本文利用3D設(shè)計(jì)軟件Creo Parametric進(jìn)行試驗(yàn)裝置虛擬設(shè)計(jì)，詳細(xì)的介紹了各個(gè)部件的設(shè)計(jì)與選型，對(duì)零部件整體裝配，獲得了符合試驗(yàn)要求的設(shè)計(jì)結(jié)果；利用ANSYSWorkbenchl4.0對(duì)密封裝置的傳動(dòng)主軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與動(dòng)力學(xué)仿真，模擬工況下主軸的變形并進(jìn)行了模態(tài)分析，分析主軸的固有頻率，確定試驗(yàn)主軸轉(zhuǎn)速范圍，避開極限轉(zhuǎn)速，以免產(chǎn)生共振。 結(jié)合現(xiàn)有的通用機(jī)械密封進(jìn)行大軸徑高參數(shù)機(jī)械密封的設(shè)計(jì)，對(duì)所設(shè)計(jì)的密封件進(jìn)行密封端面參數(shù)性能研宄，并利用ANSYS進(jìn)行了高參數(shù)機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)變形、熱變形以及熱一力耦合變形分析。得到了動(dòng)環(huán)（硬環(huán)）在試驗(yàn)時(shí)，因其導(dǎo)熱系數(shù)大，熱變形占主導(dǎo)地位；靜環(huán)（軟環(huán)）在試驗(yàn)時(shí)，力變形占主導(dǎo)地位，并根據(jù)分析結(jié)果，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。 與此同時(shí)，，根據(jù)機(jī)械密封的端面溫度場(chǎng)和變形情況進(jìn)行試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，確定端面溫度傳感器的測(cè)試范圍及安裝位置；而且針對(duì)密封試驗(yàn)性能測(cè)試研發(fā)了一種新型無線壓力傳感器，專門用于測(cè)試機(jī)械密封端面摩擦扭矩，避免了軸承摩擦扭矩的影響，直接對(duì)端面摩擦扭矩進(jìn)行測(cè)量。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)械密封 性能試驗(yàn)裝置 虛擬設(shè)計(jì) 有限元分析 耦合分析
【學(xué)位授予單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH136;TH122
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 本課題的研究背景與意義9-10
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意義10
• 1.2 機(jī)械密封試驗(yàn)裝置發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國(guó)外機(jī)械密封試驗(yàn)裝置的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)機(jī)械密封試驗(yàn)裝置的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 研究的主要內(nèi)容12-13
• 1.3.1 課題來源12-13
• 1.3.2 課題的主要研究?jī)?nèi)容13
• 1.4 本章小結(jié)13-14
• 第二章 機(jī)械密封理論及密封性能試驗(yàn)方法14-24
• 2.1 機(jī)械密封理論介紹14-15
• 2.2 機(jī)械密封的試驗(yàn)方法15-16
• 2.2.1 國(guó)內(nèi)外機(jī)械密封試驗(yàn)的主要研究?jī)?nèi)容15
• 2.2.2 機(jī)械密封性能試驗(yàn)裝置研制的基本要求15-16
• 2.3 現(xiàn)有機(jī)械密封性能試驗(yàn)裝置分類16-20
• 2.3.1 常規(guī)的機(jī)械密封性能試驗(yàn)裝置16-17
• 2.3.2 釜用機(jī)械密封性能試驗(yàn)裝置17-18
• 2.3.3 干氣密封性能試驗(yàn)裝置18
• 2.3.4 高參數(shù)機(jī)械密封性能試驗(yàn)裝置18-20
• 2.4 虛擬樣機(jī)技術(shù)20-21
• 2.5 Creo 軟件介紹21-22
• 2.6 ANSYS 軟件簡(jiǎn)介22
• 2.7 LabVIEW 軟件簡(jiǎn)介22-23
• 2.8 本章小結(jié)23-24
• 第三章 高參數(shù)機(jī)械密封性能試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)24-39
• 3.1 總體設(shè)計(jì)方案24-25
• 3.1.1 設(shè)計(jì)要求24
• 3.1.2 設(shè)計(jì)方案24-25
• 3.2 高參數(shù)機(jī)械密封設(shè)計(jì)25-27
• 3.2.1 密封件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求25-26
• 3.2.2 密封件設(shè)計(jì)計(jì)算26-27
• 3.3 密封腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-30
• 3.3.1 腔體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-29
• 3.3.2 腔體設(shè)計(jì)計(jì)算29-30
• 3.4 動(dòng)力及傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)30-32
• 3.4.1 電機(jī)選型31-32
• 3.4.2 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)32
• 3.5 試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)32-33
• 3.6 測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)33-34
• 3.7 密封裝置模型整體組建34-38
• 3.7.1 三維零件實(shí)體建模34-36
• 3.7.2 密封裝置整體裝配的建立36-38
• 3.8 本章小結(jié)38-39
• 第四章 密封裝置測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析39-56
• 4.1 機(jī)械密封主要性能參數(shù)測(cè)試39-40
• 4.1.1 介質(zhì)壓力的測(cè)量39
• 4.1.2 介質(zhì)溫度的測(cè)量39
• 4.1.3 轉(zhuǎn)速的測(cè)量39
• 4.1.4 泄漏量的測(cè)量39
• 4.1.5 端面溫度及密封環(huán)溫度場(chǎng)測(cè)量39
• 4.1.6 端面摩擦扭矩測(cè)量39-40
• 4.1.7 端面壓力測(cè)量40
• 4.1.8 密封環(huán)變形測(cè)量40
• 4.2 機(jī)械密封結(jié)構(gòu)變形分析40-43
• 4.2.1 機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)力變形計(jì)算模型40-42
• 4.2.1.1 密封結(jié)構(gòu)和參數(shù)40
• 4.2.1.2 力學(xué)模型40-41
• 4.2.1.3 有限元模型41-42
• 4.2.2 動(dòng)靜環(huán)力變形分析42-43
• 4.3 機(jī)械密封熱變形分析43-48
• 4.3.1 動(dòng)靜環(huán)溫度場(chǎng)微分方程及邊界條件43-44
• 4.3.2 熱量平衡分析44-46
• 4.3.2.1 摩擦熱計(jì)算44
• 4.3.2.2 攪拌熱計(jì)算44-45
• 4.3.2.3 對(duì)流換熱系數(shù)計(jì)算45-46
• 4.3.3 動(dòng)靜環(huán)溫度場(chǎng)及變形分析46-48
• 4.4 機(jī)械密封熱—力耦合分析48-51
• 4.5 試驗(yàn)裝置測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)51-54
• 4.5.1 端面?zhèn)鞲衅髟O(shè)計(jì)51
• 4.5.2 泄漏量測(cè)量方法51
• 4.5.3 摩擦扭矩及端面壓力傳感器設(shè)計(jì)51-54
• 4.5.3.1 無線模塊的設(shè)計(jì)及檢驗(yàn)52-54
• 4.5.3.2 傳感器安裝位置54
• 4.6 本章小結(jié)54-56
• 第五章 試驗(yàn)裝置主軸結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析56-66
• 5.1 主軸初始設(shè)計(jì)計(jì)算56-57
• 5.2 主軸靜力學(xué)結(jié)構(gòu)分析57-62
• 5.2.1 主軸受力分析57-60
• 5.2.2 主軸結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析60-62
• 5.3 主軸的模態(tài)分析62-65
• 5.3.1 模態(tài)分析基本原理62-63
• 5.3.2 有限元前處理63
• 5.3.3 分析結(jié)果63-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 總結(jié)66-67
• 6.2 展望67-68
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68-69
• 參考文獻(xiàn)69-70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：1007878