变间隙密封液压缸间隙测量及唇边疲劳寿命研究

发布时间：2020-04-11 05:33

【摘要】：变间隙密封液压缸与普通液压缸的本质区别在于活塞的结构不同,其活塞轴向两端具有对称的唇边结构,在工作压力变化时,活塞唇边能够自适应压力变化而产生形变,减小活塞唇边与缸筒内壁之间的密封间隙,以实现变间隙密封的作用。本课题围绕活塞唇边变形规律、密封间隙测量和唇边疲劳寿命预测三个问题,进行了以下几个方面的研究:(1)通过对活塞唇边构建端面受压力的悬臂梁力学模型,应用纵横弯曲理论,分别推导出无槽和带槽活塞唇边的变形量数学模型,并仿真分析了两种不同结构的活塞唇边在各自工作压力下产生的径向位移变形量,进而获得了密封间隙的理论值和仿真值;(2)针对液压缸微小密封间隙难于直接测量的特点,提出基于“稳态测量+型面影响修正”的超声测量方法,建立垂直入射超声纵波在三层介质中传播的连续模型,通过对油膜层超声反射系数的分析,选用谐振模型或弹簧模型进行厚度表征,并引入型面影响修正系数α,对实验测得值进行修正;(3)搭建了一套变间隙密封液压缸微小密封间隙实验测量装置,根据测量方法,分别测得无槽、带槽活塞唇边与缸筒之间的密封间隙值,并与理论和仿真值进行对比,结果显示误差几乎均小于15%;(4)应用疲劳寿命理论,采用有限元软件,从理论和仿真分析两方面对活塞唇边的疲劳寿命规律进行分析预测。无槽活塞和带槽活塞唇边结构疲劳寿命的理论计算值分别为7.5365×10~5次和7.0238×10~5次,理论与仿真误差在10%以内。
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH137.51

【参考文献】

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本文编号：2623214