由于機(jī)械密封的工作條件復(fù)雜,它的運(yùn)行狀況受到多種條件的影響,而且對(duì)機(jī)械密封的研究涉及到多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,如流體潤滑、摩擦學(xué)、接觸理論、傳熱學(xué)等,因此國內(nèi)外學(xué)者對(duì)機(jī)械密封的工作機(jī)理尚未完全清楚。對(duì)機(jī)械密封的研究主要集中在機(jī)械密封端面的接觸摩擦狀況和端面的變形上面,然而機(jī)械密封端面間潤滑液膜厚度很薄,密封端面的變形很小,都達(dá)到微米級(jí),采用一般理論計(jì)算密封性能參數(shù)時(shí)精度很難達(dá)到要求,利用相關(guān)軟件進(jìn)行分析時(shí)需要對(duì)它進(jìn)行多種場(chǎng)耦合分析,而這給機(jī)械密封的研究增加了難度。本文利用機(jī)械密封的基本相關(guān)理論,結(jié)合ANSYS和MATLAB軟件,對(duì)機(jī)械密封的啟動(dòng)過程進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析,并對(duì)機(jī)械密封在小擾動(dòng)情況下,密封環(huán)的振動(dòng)過程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。1)在對(duì)機(jī)械密封的啟動(dòng)過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析過程中,首先采用ANSYS軟件計(jì)算密封端面的力變形影響系數(shù)、熱變形影響系數(shù)和溫度變形影響系數(shù),然后利用MATLAB軟件編制計(jì)算程序,結(jié)合影響系數(shù)法,對(duì)密封環(huán)進(jìn)行熱變形分析,接著進(jìn)行力變形分析,然后利用力變形分析的結(jié)果作為熱變形分析的條件進(jìn)行熱分析,這樣就達(dá)到了對(duì)機(jī)械密封環(huán)熱-結(jié)構(gòu)耦合分析的目的。在熱-結(jié)構(gòu)耦合分析中,本文把機(jī)械密封端面間的... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

動(dòng)環(huán)和靜環(huán)接觸端面放大圖圖3一8熱分析模型的邊界條件示意圖

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文圖3一5動(dòng)環(huán)二維模型網(wǎng)格劃分圖圖3一6動(dòng)環(huán)密封端面網(wǎng)格劃分放大圖3.3.2溫度影響系數(shù)和熱變形影響系數(shù)的求解方法熱變形影響系數(shù)的求解同樣是利用ANSYS對(duì)密封環(huán)進(jìn)行熱分析得到，不同的是建立的模型是動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的接觸組合模型(圖3一7)，目的是為了在熱分析過程中使熱量能夠自動(dòng)分配，模型中對(duì)密封端面劃分20個(gè)等分并建立接觸對(duì)。求解溫度影響系數(shù)和熱變形影響系數(shù)時(shí)，動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的熱邊界條件對(duì)密封端面的溫度分布和熱變形非常重要，動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的熱邊界條件見圖3一8。-.…:娜...-夢(mèng)...--.卿..…:..--一、--一畢-一暇一!經(jīng)尹一勢(shì)14廷運(yùn):黔沁1‘:乏堪圖3一7動(dòng)環(huán)和靜環(huán)接觸端面放大圖圖3一8熱分析模型的邊界條件示意圖其中動(dòng)環(huán)邊界L6和LS緊臨密封介質(zhì)，施加恒溫邊界條件;L7、LS、Lg、LH與大氣側(cè)接觸，視為絕熱邊界;LZ、L3、L4靠近密封端面?zhèn)?

(a)(b)圖4一特定時(shí)刻時(shí)密封端面液膜厚度和液膜壓力分布情況上面圖4一4(a)和(b)分別所示的是t=2火10一4、時(shí)密封端而間的液膜厚度分布和液膜壓力分布情況。從圖4一4(a)中可知，密封端面間的壓膜厚度沿圓周方向無變化，沿半徑方向由內(nèi)徑至外徑逐漸增大，內(nèi)徑處最小，外徑處最大;由圖4一4(b)可知，密封端面間壓膜壓力沿圓周方向無變化，沿半徑方向由內(nèi)徑處開始迅速增大，達(dá)到一個(gè)峰值，并且該峰值超過被密封介質(zhì)的壓力值，然后增加的幅度趨于平緩并開始減小，到外徑處時(shí)液膜壓力值接近被密封介質(zhì)的壓力值。3氣乙通. 000︵d叮芝︶田長召硬淵圖4一5特定時(shí)刻密封端面間接觸壓力分布情況圖4一5所示為t=Zx1o一4、時(shí)密封端面間的接觸壓力分布情況，由圖可知，密封端面接觸壓力沿圓周方向無變化，內(nèi)徑附近的接觸壓力比較大，變化比較明顯

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]機(jī)械密封中的熱流體動(dòng)力效應(yīng)研究[D]. 周劍鋒.南京工業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]機(jī)械密封性能的數(shù)值分析及優(yōu)化研究[D]. 朱學(xué)明.武漢理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3440534