本文關(guān)鍵詞：靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封動(dòng)力學(xué)特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：傳統(tǒng)的氣膜機(jī)械密封主要運(yùn)用于離心式壓縮機(jī)等高速回轉(zhuǎn)機(jī)械,在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)密封具有很強(qiáng)的動(dòng)壓效應(yīng),可以得到較大的開(kāi)啟力和氣膜剛度,實(shí)現(xiàn)機(jī)械密封的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),但是在低速情況下,密封的動(dòng)壓效應(yīng)會(huì)很弱,很難達(dá)到很好的密封效果。靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封在低速情況下能實(shí)現(xiàn)低摩擦損失、低熱量、高開(kāi)啟力和高剛度,因此靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封是一種適合低速工況應(yīng)用的機(jī)械密封新技術(shù)。本文對(duì)靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封的穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)及動(dòng)力學(xué)特性開(kāi)展相關(guān)研究,探明靜壓氣體機(jī)械密封的動(dòng)力學(xué)性能可以為這類干氣密封的設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供有益參考。 關(guān)于穩(wěn)態(tài)特性方面,基于N-S方程,采用解析法對(duì)靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封的穩(wěn)態(tài)特性參數(shù)作了一系列推導(dǎo),得出了一個(gè)剛度解析計(jì)算公式,并與參考文獻(xiàn)進(jìn)行驗(yàn)證,采用有限差分法對(duì)穩(wěn)態(tài)雷諾方程進(jìn)行了離散,與解析法計(jì)算結(jié)果作了對(duì)比,分析了節(jié)流孔直徑、介質(zhì)壓力和氣源壓力對(duì)靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封端面氣膜剛度與泄漏率的影響。結(jié)果表明：對(duì)于小工作膜厚情況,選用較小的節(jié)流孔直徑能獲得較大氣膜剛度和較小的端面泄漏率,大工作膜厚情況則相反。提高氣源壓力和減小介質(zhì)壓力可以有效的提高氣膜剛度,但向介質(zhì)側(cè)的泄漏率也會(huì)增大。 關(guān)于動(dòng)態(tài)特性方面,采用小擾動(dòng)法詳細(xì)推導(dǎo)了靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封三自由度微擾下的動(dòng)態(tài)雷諾方程,給出了相關(guān)的差分迭代格式,結(jié)合算例對(duì)差分格式進(jìn)行驗(yàn)證,分析了壓縮數(shù)、頻率數(shù)、節(jié)流孔直徑、氣腔深度和氣源壓力對(duì)靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的影響。結(jié)果表明：壓縮數(shù)、頻率數(shù)、節(jié)流孔直徑、氣腔深度和氣源壓力對(duì)靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封的軸向剛度與阻尼影響顯著。角向交叉剛度與阻尼對(duì)應(yīng)呈相反數(shù)關(guān)系。 關(guān)于動(dòng)力學(xué)特性方面。建立考慮靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封靜環(huán)受三自由度微擾和動(dòng)環(huán)軸向竄動(dòng)的動(dòng)力學(xué)模型,采用復(fù)模態(tài)理論求解,給出了動(dòng)環(huán)軸向、靜環(huán)軸向及角向、端面氣膜厚度的位移響應(yīng)表達(dá)式。分析了頻率數(shù)、節(jié)流孔直徑、氣源壓力及密封環(huán)質(zhì)量對(duì)靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封動(dòng)力學(xué)特性的影響。結(jié)果表明：增大頻率數(shù)、節(jié)流孔直徑、氣源壓力均能減小密封環(huán)軸向位移響應(yīng)、靜環(huán)角向位移響應(yīng)及端面氣膜厚度響應(yīng)的振幅,其中頻率數(shù)對(duì)雙質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)頻率影響顯著。
【關(guān)鍵詞】：靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封 小擾動(dòng)法 動(dòng)態(tài)特性 動(dòng)力學(xué) 復(fù)模態(tài)理論
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TQ050.1;TH136
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封簡(jiǎn)介10-11
• 1.2 氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封動(dòng)力學(xué)特性研究進(jìn)展11-13
• 1.3 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封研究進(jìn)展13-16
• 1.4 本文的研究意義、研究?jī)?nèi)容及研究方法16-18
• 1.4.1 研究意義16-17
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容17
• 1.4.3 研究方法17-18
• 第二章 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封穩(wěn)態(tài)特性18-31
• 2.1 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封研究模型與基本假設(shè)18-21
• 2.1.1 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封幾何模型18-19
• 2.1.2 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封計(jì)算模型19-20
• 2.1.3 計(jì)算基本假設(shè)20
• 2.1.4 邊界條件20-21
• 2.2 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封端面密封性能參數(shù)解析計(jì)算21-25
• 2.2.1 端面壓力計(jì)算21-23
• 2.2.2 端面氣膜剛度計(jì)算23-24
• 2.2.3 解析剛度公式驗(yàn)證24-25
• 2.3 端面泄漏量計(jì)算25
• 2.4 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封端面密封性能參數(shù)數(shù)值計(jì)算25-26
• 2.4.1 穩(wěn)態(tài)雷諾方程差分離散25-26
• 2.4.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果與解析計(jì)算結(jié)果對(duì)比26
• 2.5 端面幾何參數(shù)與密封操作參數(shù)對(duì)穩(wěn)態(tài)密封性能的影響26-30
• 2.5.1 算例參數(shù)27
• 2.5.2 節(jié)流孔直徑對(duì)靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封穩(wěn)態(tài)特性的影響27-28
• 2.5.3 介質(zhì)壓力對(duì)靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封穩(wěn)態(tài)特性的影響28-29
• 2.5.4 氣源壓力對(duì)靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封穩(wěn)態(tài)特性的影響29-30
• 2.6 小結(jié)30-31
• 第三章 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封動(dòng)態(tài)特性31-48
• 3.1 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封端面氣體控制方程31
• 3.2 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封動(dòng)態(tài)雷諾方程的推導(dǎo)31-35
• 3.2.1 密封端面微擾膜厚、壓力場(chǎng)31-32
• 3.2.2 小擾動(dòng)法推導(dǎo)動(dòng)態(tài)雷諾方程32-35
• 3.3 端面氣膜動(dòng)態(tài)特性系數(shù)定義35-36
• 3.4 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封動(dòng)態(tài)方程的離散36-38
• 3.5 邊界條件38
• 3.6 算法驗(yàn)證38-39
• 3.7 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封密封動(dòng)態(tài)特性分析39-47
• 3.7.1 壓縮數(shù)對(duì)靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封動(dòng)態(tài)性能的影響39-41
• 3.7.2 頻率數(shù)對(duì)靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封動(dòng)態(tài)性能的影響41-42
• 3.7.3 幾何參數(shù)對(duì)密封動(dòng)態(tài)性能的影響42-45
• 3.7.4 氣源壓力對(duì)密封動(dòng)態(tài)性能的影響45-47
• 3.8 小結(jié)47-48
• 第四章 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封動(dòng)力學(xué)模型建立及求解48-62
• 4.1 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封動(dòng)力學(xué)分析模型48-49
• 4.2 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封質(zhì)量動(dòng)力學(xué)方程的建立49-50
• 4.3 雙質(zhì)量系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程求解50-58
• 4.3.1 模態(tài)理論簡(jiǎn)介50-51
• 4.3.2 模態(tài)理論求解運(yùn)動(dòng)方程51-58
• 4.4 算例驗(yàn)證58-61
• 4.4.1 算例參數(shù)58
• 4.4.2 算例158-59
• 4.4.3 算例259-60
• 4.4.4 算例360-61
• 4.5 小結(jié)61-62
• 第五章 靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封雙質(zhì)量系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析62-76
• 5.1 計(jì)算參數(shù)62
• 5.2 頻率數(shù)對(duì)雙質(zhì)量系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的影響62-65
• 5.3 節(jié)流孔直徑對(duì)雙質(zhì)量系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的影響65-68
• 5.4 氣源壓力對(duì)雙質(zhì)量系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的影響68-71
• 5.5 質(zhì)量增益對(duì)雙質(zhì)量系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的影響71-74
• 5.6 小結(jié)74-76
• 第六章 結(jié)論與展望76-79
• 6.1 結(jié)論76-77
• 6.2 展望77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 附錄：攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表的論文84

【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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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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  本文關(guān)鍵詞：靜壓氣體潤(rùn)滑機(jī)械密封動(dòng)力學(xué)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：343102