一种典型液压动密封作用机理的研究

发布时间：2017-09-15 10:06

  本文关键词：一种典型液压动密封作用机理的研究

  更多相关文章： 液压动密封 热固耦合 弹性流体动力润滑 流固耦合

【摘要】：应用于液压系统中的密封件经常承受极端压力、负载和温度。如果密封件出现任何形式的失效，都将严重破坏液压系统，同时因油液泄漏而造成环境污染。因此，液压密封件的可靠设计和性能评估具有非常重要的现实意义。而液压动密封中由于有运动件滑行速度的存在，其密封机理和性能研究比一般静密封更为复杂多变。在进行液压动密封的理论分析时，不仅需要明晰密封机理，还需要建立正确的润滑模型，理论研究的难度很大。在计算动密封性能时，，弹性流体动力学和弹性密封接触机理的研究也非常具有挑战性。 本文旨在揭示一种典型液压动密封的作用机理，并分别用数值分析法流固耦合法进行仿真分析与计算，研究密封件和流场的各项参数对动密封性能的影响。首先，本文以电液摆动马达为例，对动密封形式和密封材料进行介绍，对密封件在不同温度下进行密封接触压力建模和热固耦合分析，探究温度对密封接触压力的影响。其次，本文运用弹性流体动力润滑逆解法对动密封进行数值分析，计算不同参数下流体膜厚度、泄漏量及粘性摩擦力，以评估和预测动密封性能。最后，本文考虑了密封件结构场与流场之间的相互作用，对动密封进行流固耦合仿真分析，直观地呈现密封件在流场作用下发生的变形、密封接触面上流体膜厚度、泄漏量及粘性摩擦力等物理量变化，探究流场和密封材料的各参数变化对动密封性能的影响，并与弹性流体动力润滑逆解法进行对比。
【关键词】：液压动密封 热固耦合 弹性流体动力润滑 流固耦合
【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】：2014
【分类号】：TH137
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 第1章 绪论8-13
• 1.1 课题研究背景及意义8
• 1.2 液压动密封研究综述8-11
• 1.2.1 国外研究综述9-11
• 1.2.2 国内研究综述11
• 1.3 液压动密封仍需解决的问题11-12
• 1.4 本文研究的主要内容12-13
• 第2章 典型液压动密封热力学分析13-24
• 2.1 引言13
• 2.2 典型液压动密封形式13-14
• 2.3 典型液压动密封材料特性14-17
• 2.3.1 橡胶 O 形圈特性14-16
• 2.3.2 聚四氟乙烯(PTFE)特性16-17
• 2.4 不同温度下密封件接触压力建模17-21
• 2.5 不同温度下密封件热固耦合仿真21-23
• 2.6 小结23-24
• 第3章 典型液压动密封性能的数值分析24-38
• 3.1 引言24
• 3.2 基于弹性流体动力润滑的动密封泄漏计算24-29
• 3.2.1 弹性流体动力润滑逆解法24-28
• 3.2.2 混合润滑模型28-29
• 3.3 基于有限元分析的动密封接触压力计算29-33
• 3.4 数值求解及结果分析33-37
• 3.4.1 流体压强对动密封性能的影响34-35
• 3.4.2 滑行速度对动密封性能的影响35-36
• 3.4.3 温度对动密封性能的影响36-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第4章 典型液压动密封性能的流固耦合分析38-64
• 4.1 引言38
• 4.2 流固耦合的有限元法38-44
• 4.2.1 流体运动方程38-43
• 4.2.2 结构运动方程43-44
• 4.3 流体薄膜处的有限元法44-49
• 4.3.1 流固耦合单元的实现46-47
• 4.3.2 流体动力载荷矢量和刚度矩阵47-49
• 4.4 ADINA 流固耦合计算49-62
• 4.4.1 ADINA 软件介绍49-50
• 4.4.2 ADINA 流固耦合求解50-62
• 4.5 弹性流体动力润滑逆解法与流固耦合法对比62-63
• 4.6 本章小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果70-72
• 致谢72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 朱长岭;陈跃;杜三明;逄显娟;张永振;;改性聚四氟乙烯摩擦学研究进展[J];工程塑料应用;2011年06期

2 孙见君;顾伯勤;魏龙;;基于分形理论的接触式机械密封泄漏模型[J];化工学报;2006年07期

本文编号：855879