微小尺寸阀门密封件测量技术及评价方法研究
发布时间:2017-10-06 17:14
本文关键词:微小尺寸阀门密封件测量技术及评价方法研究
更多相关文章: 微小尺寸 密封副 高长径比 轮廓均方根斜率 测量不确定度
【摘要】:密封件作为常见零件类型之一,结构类型丰富,在各行各业都起着关键作用,航空航天领域发动机对密封件的密封性能有更高的要求,且随着极端制造技术的发展,此类密封件已逐渐向微型化、精密化方向发展,对其加工及检测技术都提出了更高的要求。目前对于微小尺寸阀门密封件的测量,主要存在两个难点:一是配合(密封)部分内表面测量问题,二是微小高曲率零件尺寸的测量问题。另外在微小尺寸阀门密封件表面形貌评价方面,国内外缺乏相关的理论研究,且表面粗糙度Ra实际评价效果较差。对于微小尺寸阀门密封件的测量,本文提出了基于可更换测头的高长径比位移传感器的接触式测量方法,其传感器的测杆具有较高的长径比,且可自由更换测头以满足不同类型密封件的测量要求,同时应搭配高精度的回转平台以实现回转类参数的测量。为验证测量方法的有效性,本文利用TESA TT80电感测头搭建简易的测量平台,对各样件进行圆度误差的测量;另外,利用Form Talysurf PGI 1240表面轮廓仪等现有设备对各样件表面粗糙度及出口接头的微小尺寸进行测量实验,并得到大量有效数据。对于微小尺寸阀门密封件的评价方法,本文基于用户提供的内漏率数据及分形参数与密封性能之间的关系,利用Matlab对密封件表面粗糙度各参数对于微小尺寸阀门密封件评价的有效性进行分析,论证了Ra在数值稳定性及与密封性能的相关性上存在的较大缺陷,将轮廓均方根斜率R△q作为更优的评价参数,并进行了验证。最后,对本文得到的数据结果进行不确定度分析,重点对微小尺寸测量过程中的各因素进行理论计算。完成了圆度误差测量结果、表面粗糙度测量结果、环面微小尺寸测量结果,以及轮廓均方根斜率R△q计算结果的不确定度分析,并得到其扩展不确定度,取包含因子为3,本文进行的测量实验,其结果表面粗糙度测量精度优于10nm,形状及尺寸测量精度优于10μm。
【关键词】:微小尺寸 密封副 高长径比 轮廓均方根斜率 测量不确定度
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:V232
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 绪论8-20
- 1.1 课题来源及研究的背景和意义8-9
- 1.1.1 课题来源8
- 1.1.2 课题研究的背景和意义8-9
- 1.2 国内外研究现状及分析9-19
- 1.2.1 深孔内表面测量技术研究现状9-15
- 1.2.2 微小结构尺寸测量技术研究现状15-17
- 1.2.3 阀门密封件几何量评价方法研究现状17-18
- 1.2.4 国内外文献综述及简析18-19
- 1.3 本课题研究的主要内容19-20
- 第2章 微小尺寸阀门密封件测量方法研究20-30
- 2.1 引言20
- 2.2 典型微小尺寸阀门密封件结构特点分析20-23
- 2.2.1 球面堵头SR5.5 外球面密封件20-21
- 2.2.2 中阀体SR8.5 内球面密封件21
- 2.2.3 锥面堵头 74°内锥面密封件21-22
- 2.2.4 出口接头R0.2 圆环面密封件22-23
- 2.2.5 微小尺寸阀门密封件结构特点及测量要求23
- 2.3 基于可更换测头的高长径比电感传感器测量方法23-29
- 2.3.1 电感式位移传感器测量原理24-25
- 2.3.2 基于可更换测头的高长径比电感传感器测量原理25-27
- 2.3.3 基于可更换测头高长径比传感器测量方案设计27-29
- 2.3.4 其他新型测量传感器29
- 2.4 本章小结29-30
- 第3章 微小尺寸阀门密封件测量实验及结果分析30-48
- 3.1 引言30
- 3.2 基于电感测头的密封件圆度测量实验设计30-34
- 3.2.1 基于电感测头的圆度测量平台搭建30-32
- 3.2.2 基于电感测头的密封件圆度测量实验设计32
- 3.2.3 四类阀门密封件样件圆度测量结果32-34
- 3.3 密封件表面粗糙度及微小尺寸测量实验34-47
- 3.3.1 密封件表面粗糙度测量实验34-44
- 3.3.2 密封件微小尺寸测量方案44-47
- 3.4 本章小结47-48
- 第4章 微小尺寸阀门密封件评价方法研究48-64
- 4.1 引言48
- 4.2 密封件的表面粗糙度Ra评价有效性分析48-51
- 4.2.1 表面粗糙度Ra数值与评价长度关系研究48-49
- 4.2.2 表面粗糙度Ra与阀门密封件内漏率关系研究49-51
- 4.3 基分形理论的阀门密封件评价参数研究51-63
- 4.3.1 分形理论51-52
- 4.3.2 基于分形参数的微观密封机理52-55
- 4.3.3 表面粗糙度参数与分形参数的关系研究55-61
- 4.3.4 轮廓均方根斜率对密封件质量评价有效性验证61-63
- 4.4 本章小结63-64
- 第5章 微小尺寸阀门密封件测量数据不确定度分析64-76
- 5.1 引言64
- 5.2 测量不确定度评定方法64-67
- 5.2.1 相关术语介绍64-65
- 5.2.2 不确定度评定方法65-67
- 5.3 阀门密封件测量不确定度分析67-75
- 5.3.1 阀门密封件圆度误差测量不确定度分析67
- 5.3.2 阀门密封件微小尺寸测量不确定度分析67-73
- 5.3.3 阀门密封件表面粗糙度测量不确定度分析73-74
- 5.3.4 阀门密封件轮廓均方根斜率测量不确定度分析74-75
- 5.4 本章小结75-76
- 结论76-77
- 参考文献77-82
- 致谢82
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1 孙祖宝;;微小尺寸的测量[J];新技术新工艺;1986年02期
2 B.П.Л.иэyнoв;向东;;高精度微小尺寸标准[J];国外计量;1990年01期
3 颜云辉,,鹫见,新一;微小尺寸的计算机辅助测量方法[J];机械工程学报;1995年05期
4 颜树华,吕海宝,黄锐,王跃科,周卫红;微小尺寸夫朗荷费衍射测量中的误差研究[J];宇航计测技术;1998年02期
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本文编号:983988
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