轴承密封橡胶材料使用寿命的试验研究
本文关键词：轴承密封橡胶材料使用寿命的试验研究，由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】：密封装置发展一个多世纪以来已在工业生产中被广泛应用,橡胶材料的特殊性能使其成为密封材料中的首选,然而,由于密封橡胶失效原因导致了一系列的灾难,如挑战者号爆炸、日本炼油行业爆炸事故。因此,通过对密封橡胶材料在特定的工况下进行使用寿命预测,一方面可以依据预测结果设定密封橡胶材料的更换周期,另一方面可以指导密封橡胶材料的生产环节来提高橡胶材料特定方面的品质,最终提高橡胶材料的密封可靠性。 本文依托轴承密封橡胶材料的实际工作环境,分析影响密封橡胶材料使用寿命的各种因素,筛选出对于轴承密封橡胶使用寿命影响程度较大的因素,即温度、油液,并基于这两种影响因素搭建试验平台,分别设计热空气氟橡胶老化试验、热油浸泡条件下氟橡胶老化试验。基于试验基础,以温度、时间、油液影响因素为自变量,氟橡胶使用寿命为因变量,寻找最优描述自变量和因变量之间关系的模型,在分析现有模型优缺点的基础上,得到两种误差较小的寿命预测模型,即阿累尼乌斯修正公式模型和灰色非等距GM (1,1)预测模型。利用两种模型分别对热空气氟橡胶老化和热油浸泡条件下氟橡胶老化的老化数据进行分析预测,结果显示利用阿累尼乌斯修正公式进行预测,氟橡胶在空气中和滑油中303.15K条件下,寿命分别为4.5年和5.4年；利用灰色非等距GM(1,1)模型预测氟橡胶在滑油中303.15K条件下寿命为3.34年。 通过对结果进行分析,可以得到在热空气中,阿累尼乌斯修正公式的预测结果准确：而在热油老化中,阿累尼乌斯修正公式的预测结果会有偏差,灰色非等距GM(1,1)模型的预测结果更为准确。,因此,在多因素影响氟橡胶老化的条件下,灰色非等距GM(1,1)预测模型更为精确。
【关键词】：密封橡胶 使用寿命 老化试验 预测模型
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH133.3;TQ336.42
【目录】：
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 第1章 绪论9-16
- 1.1 研究背景及意义9-12
- 1.1.1 密封橡胶的发展9-10
- 1.1.2 轴承橡胶密封圈的研究10-11
- 1.1.3 研究意义11-12
- 1.2 密封橡胶材料使用寿命预测研究现状12-14
- 1.3 论文主要研究内容14-16
- 第2章 橡胶的老化机理及寿命预测模型16-31
- 2.1 橡胶的老化16-19
- 2.1.1 橡胶老化实质16-17
- 2.1.2 橡胶老化机理17-18
- 2.1.3 氟橡胶的老化机理18-19
- 2.2 橡胶使用寿命的预测模型19-22
- 2.2.1 寿命预测模型的对比分析20-22
- 2.3 阿累尼乌斯修正公式的计算模型22-24
- 2.4 灰色理论24-30
- 2.4.1 不确定性方法研究24-25
- 2.4.2 灰色系统概念及其主要研究内容25-27
- 2.4.3 等距GM(1,1)模型理论基础27-29
- 2.4.4 非等距GM(1,1)密封橡胶使用寿命预测模型29-30
- 2.5 本章小结30-31
- 第3章 橡胶老化试验方案设计31-43
- 3.1 试验概述31-32
- 3.2 实验方案的设计与实施32-37
- 3.2.1 空气加速老化试验32-33
- 3.2.2 油液浸泡加速老化试验33
- 3.2.3 试验准备33-36
- 3.2.4 热空气老化试验步骤36
- 3.2.5 油液浸泡老化试验步骤36-37
- 3.3 试验控制37-38
- 3.4 试验数据及初步处理38-41
- 3.5 本章小结41-43
- 第4章 密封橡胶使用寿命预测43-54
- 4.1 密封橡胶使用寿命的预测43-53
- 4.1.1 热空气条件下基于阿累尼乌斯修正公式的使用寿命预测43-46
- 4.1.2 热油条件下基于阿累尼乌斯修正公式的使用寿命预测46-51
- 4.1.3 热油条件下非等距的GM(1,1)密封橡胶使用寿命预测模型51-53
- 4.2 结果对比分析53
- 4.3 本章小结53-54
- 第5章 结论与展望54-57
- 5.1 结论54-55
- 5.2 展望55-57
- 参考文献57-61
- 致谢61
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