O形橡胶密封圈静动态特性研究
本文选题：O形橡胶密封圈 切入点：实验装置 出处：《东北石油大学》2016年硕士论文
【摘要】：O形橡胶密封圈是一种适用性很强的密封件,主要应用于径向和轴向的静密封,以及速度及压力较小情况下的动密封。O形橡胶密封圈的密封失效会造成密封介质泄漏,设备故障性停机,这不仅增加后续的维修成本,甚至会导致灾难性事件的发生,因此研究O形橡胶密封圈静动态特性具有重要工程实际意义。本文分析了O形橡胶密封圈的基本特性,研究了基于Ansys软件计算O形橡胶密封圈的接触压力的方法,应用Ansys软件计算得到了O形橡胶密封圈的接触压力、应变和应力分布云图。通过推导引入密度?压力方程和粘度?压力方程的柱坐标下的雷诺方程,得出全液膜润滑状态和干摩擦状态下的摩擦力计算公式。在Ansys求解的静态接触压力接触上,假设接触区油膜分布函数,基于有限差分法,求解得出了往复摩擦力与密封介质压力间的关系。研制了接触压力分布测试实验装置,主要由加载单元、测试腔、进给机构、水压泵、截止阀和压力传感器组成。应用静态接触压力分布测试实验装置测试了O形橡胶密封圈接触压力的分布情况,研究了密封介质压力对O形橡胶密封圈接触压力的影响规律。提出了间接法测试往复摩擦力的方法,研制了往复动态密封测试实验装置,主要由加载单元、测试单元和驱动单元。基于Labview软件开发了密封性能测试实验装置的控制系统,讨论了控制系统的设计特点及抗干扰的方法。应用往复运动密封性能测试实验装置,研究了密封介质压力对O形橡胶密封圈往复摩擦力的影响规律。
[Abstract]:O rubber seal ring is a kind of sealing piece with strong applicability. It is mainly used in radial and axial static seal, and the sealing failure of dynamic seal. O rubber seal ring under low speed and pressure will cause leakage of sealing medium. Failure of the equipment will not only increase the cost of subsequent maintenance, but also lead to catastrophic events. Therefore, it is of great practical significance to study the static and dynamic characteristics of O-rubber sealing ring. This paper analyzes the basic characteristics of O-rubber seal ring, and studies the method of calculating the contact pressure of O-rubber seal ring based on Ansys software. The contact pressure, strain and stress distribution of O-shaped rubber seal ring were calculated by Ansys software. Pressure equation and viscosity? The Reynolds equation in cylindrical coordinates of the pressure equation is used to calculate the friction force in the whole liquid film lubrication state and the dry friction state. In the static contact pressure contact solved by Ansys, the oil film distribution function in the contact zone is assumed, based on the finite difference method. The relationship between the reciprocating friction force and the pressure of the sealing medium is obtained. The experimental device for measuring the distribution of contact pressure is developed, which is mainly composed of the loading unit, the test chamber, the feed mechanism, the water pressure pump, The contact pressure distribution of O-shaped rubber seal ring was tested by static contact pressure distribution test device. The influence of sealing medium pressure on contact pressure of O-shaped rubber seal ring is studied. An indirect method for measuring reciprocating friction force is put forward, and an experimental apparatus for testing reciprocating dynamic seal is developed, which is mainly composed of loading unit. Test unit and drive unit. Based on Labview software, the control system of seal performance test device is developed. The design characteristics of the control system and the method of anti-interference are discussed. The effect of sealing medium pressure on reciprocating friction of O-rubber seal ring was studied.
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH136
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，本文编号：1673567
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