旋转密封圈的拱起现象及其机理研究

发布时间：2017-07-29 20:34

  本文关键词：旋转密封圈的拱起现象及其机理研究

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【摘要】：旋转密封对叶片式液压摆动油缸的内部泄漏和外部泄漏都有着重要影响，其拱起失效现象是有待解决的主要技术难题之一。可通过对旋转密封圈拱起现象的模拟，找出其失效的根本原因，基于分析的结果，设计具有抗拱起性能的旋转密封圈以提高摆缸的工作压力。 本文以叶片式液压摆动油缸的旋转密封为研究对象，，主要进行了以下研究。 首先在介绍了叶片式液压摆动油缸旋转密封结构特点的基础上，基于弹性接触理论，研究了旋转密封的密封机理，探讨了旋转密封对密封材料的特殊要求。 其次根据超弹性体大变形有限元分析的特点，建立了合理的矩形旋转密封结构的二维和三维有限元模型，探讨了密封间隙、预压缩量等参数对旋转密封面接触压力大小和分布的影响，模拟了矩形旋转密封圈在工作过程中的拱起失效现象并对其原因进行了分析。 最后建立了两种不同结构的组合式旋转密封圈有限元模型，分析了其抗拱起性能和接触面压力的分布及其影响因素，依托样机试验台，对U形组合式旋转密封圈进行了密封试验来验证其密封性能。
【关键词】：旋转密封 组合密封 接触压力 密封失效 有限元
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH136
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-13
• 1.1 课题的提出及研究意义8
• 1.2 国内外研究现状8-12
• 1.3 本文的主要研究内容12-13
• 第2章 叶片式液压摆动油缸的旋转密封13-20
• 2.1 旋转密封结构13-14
• 2.2 旋转密圈封材料的特点14-16
• 2.3 旋转密封的接触压力模型16-17
• 2.4 摆缸的旋转密封失效形式17-20
• 第3章 矩形旋转密封圈的挤出与拱起20-43
• 3.1 密封间隙对密封挤出的影响20-28
• 3.1.1 非线性处理及有限元模型20-23
• 3.1.2 不同间隙条件下的密封圈挤出23-26
• 3.1.3 密封挤出的防止26-28
• 3.2 结构参数和工作参数与密封面接触压力的关系28-37
• 3.2.1 模型的简化及边界条件的确定28-30
• 3.2.2 不同预缩量条件下的密封面接触压力30-33
• 3.2.3 介质压力与密封面最大接触压力的关系33-35
• 3.2.4 转动速度对接触压力分布的影响35-37
• 3.3 矩形旋转密封圈的拱起失效分析37-41
• 3.4 本章小结41-43
• 第4章 组合式旋转密封的抗拱起性能及其密封试验43-55
• 4.1 U 形组合式旋转密封43-50
• 4.1.1 U 形组合式旋转密封的抗拱起能力44-47
• 4.1.2 介质压力对密封面接触压力的影响47-49
• 4.1.3 对预压缩量的优化49-50
• 4.2 工形组合式旋转密封50-52
• 4.2.1 工形组合式旋转密封圈的抗拱起能力50-51
• 4.2.2 密封面接触压力的分布51-52
• 4.3 U 形组合式旋转密封圈的密封性能试验52-55
• 第5章 全文总结与展望55-57
• 5.1 全文总结55-56
• 5.2 展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文61-62
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目62-63
• 详细摘要63-67

【参考文献】

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本文编号：591018