液压缸间隙密封流场仿真分析

发布时间：2023-05-07 19:00

　　液压缸是液压系统中最重要的执行元件,它是整个液压控制系统的最后环节,其密封特性的好坏直接影响液压缸的性能。本文以间隙密封液压缸中缸筒内壁与活塞之间的间隙密封为研究对象,分析和比较活塞同心和偏心时在活塞上开不同平衡槽的泄漏、摩擦力和液压卡紧力。 首先,介绍了液压缸的结构和密封的几种形式,并分析了泄漏量、径向力和摩擦力对液压缸的影响。应用Gambit软件,根据缸筒内壁和活塞的实际尺寸以及平衡槽在活塞上的位置建立各分析模型,划分模型结构化网格。在Fluent软件里设置环形间隙进出口的压力、流体属性以及活塞速度等约束条件,并对各个模型进行仿真分析。 然后,分析活塞同心和偏心时各个模型的泄漏量,对各模型的仿真结果进行分析和比较。得出各模型的泄漏量指标,从中找出开不同平衡槽的泄漏量差别。 最后,分析活塞偏心时各个模型的摩擦力和液压卡紧力,对各模型的仿真结果进行分析和比较。得出开不同平衡槽对摩擦力和液压卡紧力的影响,找出最佳的平衡槽形状。

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 液压传动技术的发展与应用
    1.2 液压缸的结构及密封形式
    1.3 液压缸的故障分析
    1.4 课题的研究目的及意义
    1.5 课题研究的主要内容
第二章 间隙密封流场建模及仿真
    2.1 计算流体动力学基础
        2.1.1 计算流体力学特点
        2.1.2 计算流体动力学的控制方程
        2.1.3 Gambit 和 Fluent 软件简介
    2.2 环形间隙中流体流动状态判断
    2.3 几何模型建立及网格划分
        2.3.1 建立模型
        2.3.2 网格划分
        2.3.3 设置边界类型
        2.3.4 输出网格文件
    2.4 间隙密封流场仿真计算
        2.4.1 启动Fluent6.2
        2.4.2 建立求解模型
        2.4.3 设置流体的物理属性
        2.4.4 设置边界条件
        2.4.5 迭代求解
第三章 缸筒与活塞间隙密封泄漏分析
    3.1 环形间隙流动泄漏量分析
        3.1.1 同心环形间隙流动泄漏量分析
        3.1.2 偏心环形间隙流动泄漏量分析
    3.2 平衡槽结构对同心环形间隙泄漏的影响
        3.2.1 同心且无平衡槽时的泄漏量分析
        3.2.2 同心时开三种平衡槽的泄漏量分析
        3.2.3 同心时开三种组合槽的泄漏量分析
    3.3 平衡槽结构对偏心环形间隙泄漏的影响
        3.3.1 偏心时开三种平衡槽的泄漏量分析
        3.3.2 偏心时开三种组合槽的泄漏量分析
    3.4 本章总结
第四章 活塞偏心时的受力分析
    4.1 活塞所受摩擦力分析
    4.2 偏心且无平衡槽时活塞的受力分析
    4.3 偏心且开三种平衡槽时活塞的受力分析
        4.3.1 开矩形槽时活塞的受力分析
        4.3.2 开梯形槽时活塞的受力分析
        4.3.3 开三角形槽时活塞的受力分析
    4.4 偏心且开三种组合槽时活塞的受力分析
        4.4.1 开矩形和梯形组合槽时活塞的受力分析
        4.4.2 开矩形和三角形组合槽时活塞的受力分析
        4.4.3 开梯形和三角形组合槽时活塞的受力分析
    4.5 本章总结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 课题展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
详细摘要



本文编号：3811149