本文關鍵詞：金屬橡膠密封件泄漏率分析及試驗研究

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【摘要】：金屬橡膠是一種由金屬絲經(jīng)編織、冷壓等特殊工藝制備的均質(zhì)的彈性多孔材料，由其制備的密封件具有承載能力強、工作溫度范圍大、耐腐蝕、耐輻射及不易老化等特性，可以應用在航空航天中苛刻的溫度、壓力環(huán)境中。由于金屬橡膠需與其它材料組合才能起到密封作用，許多關鍵技術亟待解決，所以金屬橡膠密封的研究成為目前金屬橡膠領域的研究難題之一。 本文分析了課題研究背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，研究了金屬橡膠在密封領域應用的可行性及突出特點。根據(jù)項目要求研制了金屬包覆型及丁腈橡膠包覆型金屬橡膠密封件。針對本課題組研制的金屬橡膠專用密封試驗臺，深入探討了Siemens S7-200PLC控制算法，從控制系統(tǒng)、加壓系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、流量檢測系統(tǒng)四個方面進行了調(diào)試及改進。針對流量檢測系統(tǒng)，設計加工了電子流量檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)測流量變化、高壓工況下微流量檢測，提高了該試驗臺的測量精度，為進一步的試驗研究奠定基礎。 通過熱膨脹試驗，研究了金屬橡膠的溫度特性；通過力學特性試驗，研究了金屬橡膠的力學參數(shù)�；谄叫袌A盤間隙內(nèi)的壓差流動模型及Navier-Stokes方程，，分析了密封間隙內(nèi)流體的流動問題，研究了溫度、壓力、熱膨脹系數(shù)及相對密度等參數(shù)對金屬橡膠密封件泄漏率的影響，推導了其泄漏率公式，為金屬橡膠密封件密封性能的研究提供了理論依據(jù)。 開展了金屬橡膠密封件的密封性能試驗，研究了相對密度、預緊力、壓縮率、溫度各因素對金屬橡膠密封件密封性能的影響——增大壓縮率、扭矩、相對密度，可以增強其密封性能，當壓力工況較小時，各參數(shù)對泄漏率值影響差別不大，選用較小值即能實現(xiàn)預設密封性能，壓力工況較大時，各參數(shù)對泄漏率影響差別較大，需合理分配各參數(shù)值；在試驗溫度范圍內(nèi)，泄漏率隨溫度的升高而增大。以一種結(jié)構(gòu)參數(shù)的金屬橡膠密封件為例，將試驗結(jié)果與利用推導的泄漏率公式計算的結(jié)果進行了對比分析，結(jié)果表明，在一定溫度、壓力范圍內(nèi)，泄漏率公式能夠為金屬橡膠密封件密封性能的研究提供指導。
【關鍵詞】：金屬橡膠密封件 電子流量檢測系統(tǒng) 泄漏率 試驗研究
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH136
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 密封技術概況10-12
• 1.2.1 密封技術的發(fā)展10-12
• 1.2.2 端面靜密封理論的研究12
• 1.3 金屬橡膠技術12-16
• 1.3.1 概述12-14
• 1.3.2 金屬橡膠密封技術14-16
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 金屬橡膠密封件制備及專用試驗臺改進17-32
• 2.1 引言17
• 2.2 金屬橡膠密封件制備17-21
• 2.2.1 不銹鋼包覆型金屬橡膠密封件18-20
• 2.2.2 丁腈橡膠全包覆型金屬橡膠密封件20-21
• 2.3 試驗臺的工作原理21
• 2.4 試驗臺調(diào)試過程21-27
• 2.4.1 試驗臺軟件調(diào)試22-24
• 2.4.2 試驗臺硬件調(diào)試24-27
• 2.5 流量檢測系統(tǒng)改進27-31
• 2.5.1 流量檢測系統(tǒng)概述28
• 2.5.2 電子流量檢測系統(tǒng)28-30
• 2.5.3 流量檢測系統(tǒng)試驗結(jié)果及分析30-31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 第3章 金屬橡膠密封件泄漏率分析32-49
• 3.1 引言32
• 3.2 金屬橡膠熱膨脹特性研究32-34
• 3.3 泄漏率的影響因素分析34-38
• 3.3.1 密封原理分析34-36
• 3.3.2 溫度對泄漏率的影響36-37
• 3.3.3 金屬橡膠彈性模量對泄漏率的影響37-38
• 3.4 金屬橡膠密封件泄漏率分析38-43
• 3.4.1 泄漏模型分析38-39
• 3.4.2 泄漏率公式推導39-43
• 3.5 泄漏率實例計算43-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 第4章 金屬橡膠密封件密封性能試驗研究49-69
• 4.1 引言49
• 4.2 常溫工況下密封性能試驗49-63
• 4.2.1 螺栓預緊方式分析50-51
• 4.2.2 試驗方案51-53
• 4.2.3 壓縮率對泄漏率的影響試驗53-57
• 4.2.4 預緊力對泄漏率的影響試驗57-59
• 4.2.5 相對密度對泄漏率的影響59-62
• 4.2.6 密封性能分析62-63
• 4.3 溫度工況下密封性能試驗63-66
• 4.3.1 試驗方案63-64
• 4.3.2 試驗結(jié)果及分析64-66
• 4.4 試驗與理論結(jié)果對比分析66-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻70-75
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文75-77
• 致謝77

【參考文獻】

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本文編號：729283