变截面密封圈弹流润滑数值计算

发布时间：2018-12-15 10:19

【摘要】：变截面密封圈的密封面接触边界为波形曲线,油膜厚度在动密封面间的周向和轴向方向上都是变化的,目前的研究都没能更好地揭示出此类密封圈的动压润滑特性。建立能够反映截面随波形变化的三维模型,应用ANSYS软件APDL语言编写变截面密封圈弹流润滑数值计算程序,实现润滑方程与弹性变形方程的迭代求解,得到变截面密封圈油膜压力和油膜厚度的三维分布,以及油膜厚度分布规律与润滑边曲线之间的关系;研究初始压缩率对油膜厚度和分布的影响。结果表明,变截面动密封油膜厚度在密封面曲线波峰处油膜最厚,在波谷处最薄;变截面密封圈的密封面与轴之间非全膜润滑,油膜破裂多发生在轴向外边界和润滑曲线的波谷处;初始装配压缩率对动密封油膜厚度及分布影响较大,初始压缩率过大或过小,都会导致密封效果变差。
[Abstract]:The contact boundary of the sealing surface of the variable section seal ring is a waveform curve, and the thickness of the oil film varies in the circumferential and axial directions between the dynamic sealing faces. The current studies have failed to reveal the hydrodynamic lubrication characteristics of this kind of sealing ring better. A three-dimensional model which can reflect the variation of cross-section with waveform is established, and the numerical calculation program of elastohydrodynamic lubrication of variable cross-section seal ring is compiled by ANSYS software APDL. The iterative solution of lubrication equation and elastic deformation equation is realized. The three dimensional distribution of oil film pressure and oil film thickness and the relationship between oil film thickness distribution and lubrication edge curve are obtained. The effect of initial compressibility on the thickness and distribution of oil film was studied. The results show that the oil film thickness of dynamic seal with variable cross section is the thickest at the peak of the sealing surface curve and the thinnest at the trough. The seal surface of the ring with variable section is lubricated with incomplete film between the shaft and the seal surface, and the oil film rupture mostly occurs at the outer boundary of the axial direction and the trough of the lubrication curve. The initial assembly compression ratio has a great influence on the thickness and distribution of the oil film in the dynamic seal. If the initial compression ratio is too large or too small, the sealing effect will become worse.
【作者单位】： 东北石油大学机械科学与工程学院;
【分类号】：TH117.2

【参考文献】

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【共引文献】

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5 陈家庆,刘录,赵艳铃;流体动压柔性径向密封技术的研究与应用[J];石油化工高等学校学报;2003年01期

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本文编号：2380472