【摘要】：高溫合金薄壁波紋形機(jī)械密封環(huán)應(yīng)用于航空、航天的密封裝置，能夠大幅度增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的密封性能，提高燃料的利用率。隨著航空、航天技術(shù)的發(fā)展，對(duì)密封環(huán)的密封性能提出了更高的要求，密封環(huán)的結(jié)構(gòu)形式、尺寸精度、壁厚與壁厚均勻等面臨新的挑戰(zhàn)。 為了保證密封環(huán)具有足夠的剛度并保持一定的彈性，且在高溫下具有高的強(qiáng)度，必須對(duì)密封環(huán)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。本文采用有限元分析軟件ANSYS10.0，分析了波紋形薄壁密封環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)（波高、波距、直徑、壁厚等）對(duì)軸向剛度和固有振動(dòng)頻率的影響規(guī)律；波紋形薄壁密封環(huán)高溫下工作時(shí)的溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力的影響因素及其變化規(guī)律；密封端面可能的接觸狀態(tài)對(duì)泄漏過程流場(chǎng)壓力分布和速度分布的影響規(guī)律。為波紋形薄壁密封環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇提供了依據(jù)，隨著波紋結(jié)構(gòu)參數(shù)（波高、波距、直徑、壁厚）的變化，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了初步的優(yōu)化，一般通過改變波高來增強(qiáng)密封環(huán)的性能，將波高控制在波紋半徑的2.3～2.7倍時(shí)軸向剛度和固有振動(dòng)頻率較優(yōu)，本文給出了一種優(yōu)化的波紋結(jié)構(gòu)參數(shù)：內(nèi)徑為20mm、壁厚為0.5mm、波高為1.7mm、波距為2.4mm、波紋節(jié)數(shù)為4節(jié)，波紋結(jié)構(gòu)具有精細(xì)特征；該類型密封環(huán)在高溫條件下的彈性范圍內(nèi)變形時(shí)所能承受的內(nèi)壓p最大為65MPa范圍之內(nèi)；改進(jìn)密封端面接觸狀態(tài)可以有效控制泄漏量，，既提高密封性能，可以通過提高成形精度和合理選擇波紋結(jié)構(gòu)參數(shù)實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)波紋形薄壁密封環(huán)的結(jié)構(gòu)精細(xì)和薄壁特點(diǎn)，提出了聚氨酯橡膠動(dòng)模成形方法，對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的波紋形薄壁密封環(huán)進(jìn)行聚氨酯成形試驗(yàn)，分析了工藝參數(shù)不同時(shí)對(duì)成形件尺寸精度、壁厚變化和形狀等的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明該成形方法具有可行性。
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【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TG132.3;TH136

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2245664