轴承密封件安装稳定性与密封特性研究

发布时间：2020-03-28 04:02

【摘要】： 密封被广泛应用于各种机械中,但由于密封不良所导致的泄漏问题给生产带来了极大的危害,对人们的生活环境及自身安全也产生了不良影响。本文在国内外轴承密封研究的基础上,对影响轴承密封性能的各种因素进行分析,为迷宫密封的结构改进提供了理论支持。本文的主要研究内容包括: 首先,以Mooney-Rivlin模型为密封橡胶材料的本构模型,以轴承密封圈为研究对象,综合考虑材料非线性、几何非线性和接触非线性等三方面的问题,建立轴对称大变形接触有限元模型。其次,以大型有限元计算分析软件ANSYS为平台,分析了密封圈在安装过程中的变形情况,计算了不同几何尺寸对安装可靠性的影响。根据计算分析结果,认为0.04mm~0.08mm的安装过盈量和0.2mm~0.3mm的减压槽半径是合理的。同时讨论了不同形状密封圈的安装变形情况,说明通过改变密封圈的形状和尺寸可使安装更加可靠,进而使得密封圈在工作中更好的实现密封。另外,利用流体力学的有限元方法,推导了迷宫密封流场的数值计算理论。运用ANSYS的FLOTRAN/CFD计算了直通型迷宫和梯形边迷宫中润滑油的流场。通过调整迷宫的几何尺寸,得到了迷宫密封的一些有实用价值的结果,对密封的改进具有一定的指导意义。最后,本文深入分析了迷宫密封泄漏的计算方法,讨论了在不同的条件下迷宫密封泄漏量的三种公式计算结果的区别。结果表明其所计算得到的绝对泄漏量的量级都在10?4上变化,三种方法的区别存在于流量系数α、介质比热比k、节流口数目n、节流口后前压比β以及节流口面积A等因素对泄漏量的影响方式和影响程度不同。本文考虑了润滑脂的填充比例c(%)对泄漏量的影响,给出了参数c对泄漏量影响的计算公式。
【图文】：

密封件,流体密封,密封机,接触式密封

－2各种密封件

轴承密封

动密封技术于本世纪 70 年代逐步发展起来，国内外研究主要集中在迷宫密、浮环密封、离心密封、螺旋密封等几大方面。动密封的一个典型的应用场合是轴承密封。如图 1－3 和图 1－4 所示。密封一方面可以防止外界异物进入轴内部，避免有害的磨粒磨损轴承，防止零件的锈蚀以及保持润滑剂的理化性能一方面密封零部件还可以起到防止润滑剂流失和减少对环境的污染等作用。密效果的好坏对于轴承的使用寿命是至关重要的，很大一部分轴承的失效都是由封的失效引起的。而轴承的失效可能会直接导致整台机器的停车检修，这样一，，造成的后果和影响就不单单是一个密封件的问题。
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH136

【引证文献】