油封唇口温度变化对密封性能的影响

发布时间：2021-09-06 09:59

　　基于流量因子统计学方法建立油封唇口的混合流体润滑模型,耦合油封的能量守恒方程及黏温方程,通过迭代求解获得油封唇口的温度分布、不同转速下油封唇口的最高温度及温差变化情况;对比分析考虑和不考虑温差情况下油封各项密封性能。结果表明:随着转速的增大,唇口最高温度线性递增,而唇口温差先增大后减小;油封工作时,唇口区域的温度先迅速升高后下降,越靠近唇尖的位置温度越高;与不考虑温度的情况比较,考虑温度变化的影响时密封区域的油膜厚度减小,油膜承载力下降,不利于密封。 

【文章来源】：润滑与密封. 2020,45(05)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

径向唇形油封示意图

建立的油封混合润滑数值模型耦合了黏压-黏温方程,计算过程包括流体力学分析和变形力学分析,其求解过程通过编写MatLab程序完成。图2所示为MatLab的数值分析计算流程,计算过程中需要反复迭代直到结果收敛,然后计算泵吸率和摩擦扭矩。3.2 油封唇口温度分布

油封唇口最高温度是衡量油封橡胶材料选取的标准,如果唇口最高温度超出材料的许用温度,就会造成油封失效。图3所示为通过求解能量守恒方程获得的旋转轴转速在400～2 000 r/min间变化时油封唇口最高温度变化情况。显然,随着转速的增大,唇口最高温度呈线性递增,这一结果也与已有的研究结果一致[2,3,11,17-18]。图4所示为旋转轴旋转速度变化引起的油封唇口温差变化,旋转轴转速为1 000 r/min时的温差3.317 K,表示1 000 r/min时的唇口最高温度比800 r/min时高了3.317 K。随着转速的增大,摩擦生热量增加,唇口温差会逐渐增大,当轴转速1 400 r/min后,温差开始逐渐减小,这主要是由于转速越高,油膜相对越稳定,摩擦生热量趋于稳定导致的。图4 不同转速下唇口温差变化情况

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]旋转唇形油封泵汲机理和散热机理研究[D]. 康帅.重庆大学 2014
[2]唇形油封散热机理研究[D]. 张佳佳.重庆大学 2011



本文编号：3387247