本文關(guān)鍵詞：3千噸級力-位移伺服液壓缸關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文利用有限元軟件ABAQUS及網(wǎng)格重劃技術(shù)對O型密封圈在往復(fù)直線滑移下的密封進行了非線性分析,有效的解決了由于網(wǎng)格畸變而產(chǎn)生的非線性收斂問題,對伺服液壓缸的內(nèi)泄漏及O型密封圈的疲勞預(yù)測做了定量研究。 本文分析了不同介質(zhì)壓力、密封圈的壓縮量、摩擦系數(shù)、液壓缸的動作工況等多種因素對泄漏量的影響。此外,還通過求解得出密封界面中的流體壓力,利用彈性流體動壓模型計算密封界面的油膜厚度,以確定往復(fù)密封所產(chǎn)生的泄漏量。然后,利用斷裂力學(xué)裂紋擴展法和FEMFAT疲勞壽命軟件對O型密封圈進行了壽命預(yù)測。 本文首先對伺服液壓缸密封圈進行全面的接觸非線性有限元分析,根據(jù)密封圈的實際工作情況,模擬了在不同介質(zhì)壓力、壓縮量、摩擦系數(shù)、密封間隙及溝槽半徑下的受載情況。研究了在上述不同情況下結(jié)構(gòu)應(yīng)力及接觸應(yīng)力變化規(guī)律。為O型密封圈的選用及計算提供了一定的參考依據(jù)。 其次,對伺服液壓缸動態(tài)加載下的泄漏進行了分析。運用流體的一維雷諾方程推導(dǎo)出了往復(fù)密封下液壓缸泄漏量的公式。根據(jù)彈性流體動壓模型,通過求解得出密封間隙中的流體壓力,計算了液壓缸密封間隙中的油膜厚度,確定了伺服液壓缸往復(fù)密封的泄漏量。 最后,利用斷裂力學(xué)裂紋擴展法和疲勞分析軟件FEMFAT對O型密封圈進行了疲勞性能研究,考慮O型密封圈在多種因素的影響下,計算和分析了O型密封圈的安全系數(shù)和疲勞壽命。并將兩種預(yù)測方法的結(jié)果進行對比。 通過對O型密封圈的研究,本文闡述了所取得的主要成果。對0型密封圈的設(shè)計改進和正確選型具有相當(dāng)?shù)膶嵱脙r值,同時,也為以后相似產(chǎn)品的研究提供了參考。
【關(guān)鍵詞】：密封 非線性 泄漏 O型密封圈 疲勞
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH137.51
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 引言12-15
• 1.1.1 支座試驗機液壓缸簡介12-13
• 1.1.2 伺服缸密封裝置分類13
• 1.1.3 密封裝置性能的影響因素13-14
• 1.1.4 O型密封圈14-15
• 1.2 密封圈性能的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 密封圈國外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 密封圈國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容及意義18-20
• 1.3.1 論文研究的主要內(nèi)容18-19
• 1.3.2 論文研究的意義19-20
• 第2章 相關(guān)技術(shù)方法及軟件介紹20-32
• 2.1 ABAQUS非線性有限元軟件簡介20-22
• 2.1.1 ABAQUS簡介及主要功能20-21
• 2.1.2 ABAQUS主要模塊及分析流程21-22
• 2.2 接觸問題的有限元方法22-23
• 2.3 網(wǎng)格重劃技術(shù)23-27
• 2.3.1 橡膠單元網(wǎng)格的變化特點23-25
• 2.3.2 網(wǎng)格重劃的基本過程25-27
• 2.4 橡膠材料性質(zhì)27-30
• 2.4.1 橡膠材料的幾何非線性27
• 2.4.2 橡膠材料的材料非線性27-28
• 2.4.3 橡膠材料的超彈性理論28-30
• 2.5 疲勞后處FEMFAT簡介30-32
• 第3章 伺服液壓缸橡膠密封圈的有限元數(shù)值模擬32-49
• 3.1 概述32
• 3.2 密封圈的自緊密封原理32-33
• 3.3 密封圈有限元建模33-37
• 3.3.1 橡膠密封圈基本結(jié)構(gòu)33-34
• 3.3.2 橡膠密封圈基本假設(shè)34-35
• 3.3.3 模型建立35-37
• 3.4 O型密封圈靜態(tài)密封結(jié)果分析37-47
• 3.4.1 介質(zhì)壓力對密封圈性能的影響37-40
• 3.4.2 壓縮量對密封圈性能的影響40-42
• 3.4.3 摩擦系數(shù)對密封圈性能的影響42-44
• 3.4.4 密封間隙對密封圈性能的影響44-46
• 3.4.5 不同溝槽半徑對密封圈性能的影響46-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第4章 伺服液壓缸動態(tài)加載下的泄漏分析49-58
• 4.1 密封圈往復(fù)密封原理49
• 4.2 彈性流體動壓模型49-51
• 4.3 伺服液壓缸工作狀態(tài)51
• 4.4 伺服液壓缸泄漏量計算51-55
• 4.5 泄漏量分析55-57
• 4.5.1 壓縮量對油膜厚度的影響55
• 4.5.2 摩擦系數(shù)對油膜厚度的影響55-56
• 4.5.3 不同狀態(tài)下對伺服缸泄漏量的影響56-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 第5章 O型密封圈疲勞性能研究58-79
• 5.1 疲勞壽命的基本概念58-61
• 5.1.1 疲勞的基本定義58-59
• 5.1.2 疲勞破壞的影響因素59-60
• 5.1.3 疲勞破壞的分類60-61
• 5.2 預(yù)測橡膠疲勞壽命方法61-63
• 5.2.1 斷裂力學(xué)法61-62
• 5.2.2 S/N曲線法62-63
• 5.3 基于斷裂力學(xué)裂紋擴展法的橡膠密封圈疲勞壽命預(yù)測63-71
• 5.3.1 密封圈等效應(yīng)力的計算64-68
• 5.3.2 橡膠密封圈應(yīng)變能計算68-69
• 5.3.3 O型橡膠密封圈的疲勞壽命預(yù)測69-71
• 5.4 基于FEMFAT的橡膠密封圈疲勞壽命預(yù)測71-78
• 5.4.1 橡膠材料性能參數(shù)71-72
• 5.4.2 O型密封圈載荷參數(shù)72-73
• 5.4.3 疲勞計算和結(jié)果分析73-78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 結(jié)論與展望79-82
• 致謝82-83
• 參考文獻83-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果87

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  本文關(guān)鍵詞：3千噸級力-位移伺服液壓缸關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：435025