密封環(huán)加工夾具設計及其有限元分析
發(fā)布時間:2021-12-17 18:12
核主泵是核反應堆的核心部件,到目前為止,我國對核主泵的使用完全依靠于進口,核主泵密封環(huán)的制造工藝是我國核主泵自主制造技術的瓶頸。端面周向波度式密封是一種非接觸機械密封,它具有磨損小,泄漏低和壽命長等優(yōu)點,被廣泛應用于核電站主軸密封。核主泵密封環(huán)作為核主泵的密封裝置,長期使役于高速、高壓、大載荷等極其惡劣的工作環(huán)境下,這就對密封環(huán)材料的特性提出了非常苛刻的要求。具有優(yōu)異的力學、熱學、化學特性的陶瓷材料一般作為制造密封環(huán)的常用材料,但是陶瓷材料的硬脆特性決定了傳統(tǒng)機械加工方法很難達到核主泵密封環(huán)的加工要求。為了解決密封環(huán)加工工藝難題,本文設計了一種新穎的密封環(huán)加工夾具,通過預緊力使密封環(huán)產(chǎn)生預變形,達到預期的波紋面,然后通過平面研磨去除變形高點,研磨后釋放預緊力,密封環(huán)端面彈性變形釋放,形成波紋面。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)本文設計了一種新穎的密封環(huán)加工夾具,通過扭力扳手對夾具施加預緊力,使密封環(huán)端面產(chǎn)生預變形,達到所需的波紋面。(2)通過對密封環(huán)夾具的ANSYS受力分析和變形分析,發(fā)現(xiàn)了預緊力和密封環(huán)端面周向變形的關系,對后續(xù)的研磨試驗提供了一定的理論指導。(3)分析了密封環(huán)加工...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 論文的選題背景及意義
1.1.1 課題背景及意義
1.1.2 陶瓷材料的加工技術研究
1.2 密封環(huán)加工的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 課題來源
1.4 課題目的和主要內(nèi)容
1.4.1 課題主要目的
1.4.2 課題主要內(nèi)容
2 端面周向波度密封環(huán)加工夾具的設計
2.1 密封環(huán)加工夾具的設計方案
2.2 密封環(huán)加工夾具的工作原理
2.2.1 夾具工作原理
2.2.2 密封環(huán)加工夾具的加載
2.3 本章小結(jié)
3 密封環(huán)加工夾具的有限元分析
3.1 有限元分析簡介
3.2 密封環(huán)加工夾具的ANSYS參數(shù)化幾何建模和網(wǎng)格劃分
3.2.1 密封環(huán)加工夾具的ANSYS參數(shù)化幾何建模
3.2.2 幾何模型的網(wǎng)格劃分
3.3 預緊力大小對夾具及密封環(huán)端面變形的影響
3.3.1 預緊力大小對夾具的受力變形影響
3.3.2 預緊力大小對密封環(huán)端面變形的影響
3.4 幾何參數(shù)對夾具所受等效應力和密封環(huán)徑向位移的影響
3.4.1 幾何參數(shù)對夾具所受等效應力的影響
3.4.2 幾何參數(shù)對密封環(huán)徑向位移的影響
3.5 本章小結(jié)
4 碳化硅試樣的研磨拋光工藝研究
4.1 實驗設備和檢測設備
4.2 碳化硅材料的性能
4.3 試驗樣品的制備
4.4 磨削參數(shù)對加工表而的影響
4.4.1 磨料粒度對表面粗糙度的影響
4.4.2 研磨轉(zhuǎn)速對表面粗糙度的影響
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]β分子篩中Brφnsted酸分布及酸性強度的量子化學ONIOM理論計算研究[J]. 孫秀良,黃崇品,陳標華. 化學學報. 2009(22)
[2]分層去除微細電火花銑削加工工藝規(guī)律研究[J]. 王英,高德東. 機械科學與技術. 2009(03)
[3]CO2激光、Nd:YAG激光和準分子激光熔覆特性的比較[J]. 張安峰,朱剛賢,周志敏,盧秉恒. 金屬熱處理. 2008(06)
[4]我國核電發(fā)展的重要里程碑——淺析《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005~2020年)》的發(fā)布[J]. 溫鴻鈞. 中國核工業(yè). 2008(01)
[5]核反應堆冷卻劑循環(huán)泵的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 秦武,李志鵬,沈宗沼,靳衛(wèi)華. 水泵技術. 2007(03)
[6]核電站主泵質(zhì)量保證及核安全文化[J]. 舒梅,張景玉,廖隆源. 東方電機. 2006(02)
[7]核電站主泵質(zhì)量保證及核安全文化[J]. 舒梅,張景玉,廖隆源. 東方電機. 2006 (02)
[8]Al2O3陶瓷激光銑削試驗研究[J]. 袁根福,曾曉雁. 中國激光. 2003(05)
[9]氧化鋁陶瓷的發(fā)展與應用[J]. 朱志斌,郭志軍,劉英,王慧,陳秀峰. 陶瓷. 2003(01)
[10]248nm KrF準分子激光精密加工Al2O3的實驗研究[J]. 江超,王又青,胡少六,李波. 激光雜志. 2002(02)
碩士論文
[1]數(shù)控銑削加工切削參數(shù)優(yōu)選專家系統(tǒng)的研究[D]. 藍淵.西北工業(yè)大學 2007
[2]大視場投影光刻物鏡的研究[D]. 高波.浙江大學 2006
本文編號:3540665
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 論文的選題背景及意義
1.1.1 課題背景及意義
1.1.2 陶瓷材料的加工技術研究
1.2 密封環(huán)加工的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 課題來源
1.4 課題目的和主要內(nèi)容
1.4.1 課題主要目的
1.4.2 課題主要內(nèi)容
2 端面周向波度密封環(huán)加工夾具的設計
2.1 密封環(huán)加工夾具的設計方案
2.2 密封環(huán)加工夾具的工作原理
2.2.1 夾具工作原理
2.2.2 密封環(huán)加工夾具的加載
2.3 本章小結(jié)
3 密封環(huán)加工夾具的有限元分析
3.1 有限元分析簡介
3.2 密封環(huán)加工夾具的ANSYS參數(shù)化幾何建模和網(wǎng)格劃分
3.2.1 密封環(huán)加工夾具的ANSYS參數(shù)化幾何建模
3.2.2 幾何模型的網(wǎng)格劃分
3.3 預緊力大小對夾具及密封環(huán)端面變形的影響
3.3.1 預緊力大小對夾具的受力變形影響
3.3.2 預緊力大小對密封環(huán)端面變形的影響
3.4 幾何參數(shù)對夾具所受等效應力和密封環(huán)徑向位移的影響
3.4.1 幾何參數(shù)對夾具所受等效應力的影響
3.4.2 幾何參數(shù)對密封環(huán)徑向位移的影響
3.5 本章小結(jié)
4 碳化硅試樣的研磨拋光工藝研究
4.1 實驗設備和檢測設備
4.2 碳化硅材料的性能
4.3 試驗樣品的制備
4.4 磨削參數(shù)對加工表而的影響
4.4.1 磨料粒度對表面粗糙度的影響
4.4.2 研磨轉(zhuǎn)速對表面粗糙度的影響
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]β分子篩中Brφnsted酸分布及酸性強度的量子化學ONIOM理論計算研究[J]. 孫秀良,黃崇品,陳標華. 化學學報. 2009(22)
[2]分層去除微細電火花銑削加工工藝規(guī)律研究[J]. 王英,高德東. 機械科學與技術. 2009(03)
[3]CO2激光、Nd:YAG激光和準分子激光熔覆特性的比較[J]. 張安峰,朱剛賢,周志敏,盧秉恒. 金屬熱處理. 2008(06)
[4]我國核電發(fā)展的重要里程碑——淺析《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005~2020年)》的發(fā)布[J]. 溫鴻鈞. 中國核工業(yè). 2008(01)
[5]核反應堆冷卻劑循環(huán)泵的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 秦武,李志鵬,沈宗沼,靳衛(wèi)華. 水泵技術. 2007(03)
[6]核電站主泵質(zhì)量保證及核安全文化[J]. 舒梅,張景玉,廖隆源. 東方電機. 2006(02)
[7]核電站主泵質(zhì)量保證及核安全文化[J]. 舒梅,張景玉,廖隆源. 東方電機. 2006 (02)
[8]Al2O3陶瓷激光銑削試驗研究[J]. 袁根福,曾曉雁. 中國激光. 2003(05)
[9]氧化鋁陶瓷的發(fā)展與應用[J]. 朱志斌,郭志軍,劉英,王慧,陳秀峰. 陶瓷. 2003(01)
[10]248nm KrF準分子激光精密加工Al2O3的實驗研究[J]. 江超,王又青,胡少六,李波. 激光雜志. 2002(02)
碩士論文
[1]數(shù)控銑削加工切削參數(shù)優(yōu)選專家系統(tǒng)的研究[D]. 藍淵.西北工業(yè)大學 2007
[2]大視場投影光刻物鏡的研究[D]. 高波.浙江大學 2006
本文編號:3540665
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