發(fā)布時(shí)間：2017-04-09 02:08

  本文關(guān)鍵詞：液壓缸往復(fù)密封數(shù)值分析和試驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文的研究內(nèi)容主要包括四部分：Y形密封圈密封性能和破損特性分析；考慮邊界效應(yīng)和非牛頓效應(yīng)的活塞桿密封潤滑分析；考慮密封件熱傳導(dǎo)的活塞桿密封潤滑分析；聚氨酯和聚四氟乙烯的摩擦磨損試驗(yàn)。 第一部分采用有限元分析軟件ANSYS構(gòu)建了適用于Y形往復(fù)密封圈的二維模型，分析了Y形密封圈的密封性能和破損特性。結(jié)果表明，活塞桿的外沖程比內(nèi)沖程密封性好；Y形密封圈的下唇口比上唇口更易發(fā)生剪切流動(dòng)破壞；摩擦系數(shù)、唇前角、預(yù)壓縮量和密封間隙對密封唇口處的最大剪應(yīng)力和最大接觸壓力都有一定的影響，且密封間隙越大，Y形圈越易發(fā)生間隙擠出。 第二部分考慮液壓油的邊界效應(yīng)，構(gòu)建了收斂、穩(wěn)定的非牛頓流體無限長線接觸活塞桿密封流體潤滑熱解算法，討論了邊界效應(yīng)和非牛頓效應(yīng)對油膜壓力、溫度及摩擦系數(shù)的影響。分析表明，相對滑動(dòng)速度較高、油膜厚度較薄時(shí)邊界效應(yīng)影響較大；特征剪應(yīng)力較小、相對滑動(dòng)速度較高時(shí)非牛頓效應(yīng)較明顯。 第三部分在非牛頓流體無限長線接觸活塞桿熱流體潤滑分析的基礎(chǔ)上，考慮密封件的熱傳導(dǎo)，構(gòu)建了收斂、穩(wěn)定的算法。分析了密封件的熱傳導(dǎo)及表面粗糙度對油膜壓力、溫度及摩擦系數(shù)的影響。結(jié)果表明，當(dāng)滑動(dòng)速度較高、油膜較薄、密封件熱傳導(dǎo)系數(shù)較大時(shí)密封件的熱傳導(dǎo)對油膜壓力和溫度影響較大；摩擦系數(shù)隨粗糙度峰值的增加先減小后增大，隨粗糙度波長的增加而減小。 第四部分對兩種新型密封材料聚氨酯和聚四氟乙烯的潤濕性和摩擦磨損特性進(jìn)行了對比試驗(yàn)研究。分析表明，聚氨酯的潤濕性比聚四氟乙烯要好；聚氨酯的耐磨性明顯高于聚四氟乙烯。干摩擦條件下，聚四氟乙烯的磨損量主要受摩擦環(huán)轉(zhuǎn)速的影響；滴油潤滑條件下，摩擦環(huán)轉(zhuǎn)速和接觸壓力對聚四氟乙烯磨損量都有一定影響；浸油潤滑條件下，聚四氟乙烯的磨損量主要受接觸壓力的影響。
【關(guān)鍵詞】：往復(fù)密封 ANSYS 非牛頓效應(yīng) 邊界效應(yīng) 熱傳導(dǎo) 聚四氟乙烯 聚氨酯
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH137.51
【目錄】：

• 摘要9-10
• Abstract10-12
• 物理量名稱及主要符號表12-14
• 第1章 緒論14-24
• 1.1 引言14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 理論研究15-18
• 1.2.2 試驗(yàn)研究18
• 1.3 往復(fù)密封簡介18-21
• 1.3.1 典型的往復(fù)密封結(jié)構(gòu)18-19
• 1.3.2 往復(fù)密封圈的種類19-20
• 1.3.3 往復(fù)密封圈的失效形式20-21
• 1.4 本研究的主要內(nèi)容及意義21-24
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容21-22
• 1.4.2 研究意義22-24
• 第2章 Y形密封圈密封性能和破損特性分析24-38
• 2.1 Y形密封圈的有限元模型24-26
• 2.1.1 幾何建模24-25
• 2.1.2 ANSYS建模25-26
• 2.1.3 施加載荷26
• 2.1.4 密封性及破損的判定26
• 2.2 結(jié)果與討論26-36
• 2.2.1 摩擦系數(shù)的影響28-30
• 2.2.2 唇前角的影響30-31
• 2.2.3 預(yù)壓縮量w的影響31-34
• 2.2.4 密封間隙b的影響34-36
• 2.3 結(jié)論36-38
• 第3章 考慮邊界效應(yīng)和非牛頓效應(yīng)的密封潤滑分析38-62
• 3.1 幾何模型38-39
• 3.2 數(shù)學(xué)模型39-51
• 3.2.1 基本方程39-43
• 3.2.2 基本方程的無量綱化43-46
• 3.2.3 方程的離散46-51
• 3.3 數(shù)值計(jì)算方法51
• 3.4 結(jié)果分析51-60
• 3.4.1 邊界效應(yīng)的影響51-55
• 3.4.2 非牛頓效應(yīng)的影響55-60
• 3.5 結(jié)論60-62
• 第4章 考慮密封件熱傳導(dǎo)的活塞桿密封流體潤滑分析62-86
• 4.1 幾何模型62-63
• 4.2 數(shù)學(xué)模型63-72
• 4.2.1 基本方程及其邊界條件63-65
• 4.2.2 基本方程及其邊界條件的無量綱化65-66
• 4.2.3 基本方程的離散66-72
• 4.3 數(shù)值計(jì)算方法72
• 4.4 結(jié)果分析72-85
• 4.4.1 考慮密封件熱傳導(dǎo)的光滑表面熱解72-80
• 4.4.2 考慮密封件熱傳導(dǎo)的粗糙表面熱解80-85
• 4.5 結(jié)論85-86
• 第5章 聚氨酯和聚四氟乙烯的摩擦磨損試驗(yàn)86-98
• 5.1 聚氨酯和聚四氟乙烯接觸角的測量86-89
• 5.1.1 試驗(yàn)設(shè)備和器材86
• 5.1.2 試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作86-87
• 5.1.3 接觸角測量概況87-88
• 5.1.4 接觸角測量結(jié)果88-89
• 5.2 聚氨酯-鋼和聚四氟乙烯-鋼的摩擦磨損試驗(yàn)89-95
• 5.2.1 試驗(yàn)設(shè)備和器材89
• 5.2.2 試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作89-90
• 5.2.3 摩擦磨損的試驗(yàn)概況90-91
• 5.2.4 摩擦磨損的試驗(yàn)結(jié)果91-95
• 5.3 結(jié)論95-98
• 第6章 結(jié)論98-100
• 參考文獻(xiàn)100-106
• 攻讀碩士學(xué)位期間完成的學(xué)術(shù)論文106-108
• 致謝108

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：液壓缸往復(fù)密封數(shù)值分析和試驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：294202