基于流固耦合的往复式骨架油封密封性能研究

发布时间：2021-06-07 18:18

　　往复式骨架油封用于汽车减振器密封,因为它能阻止汽车减振器工作缸内的润滑油通过活塞杆与导向器之间的缝隙泄漏到外界环境中。一旦往复式骨架油封密封失效,就会导致汽车减振器上油封密封处发生大量泄漏,影响汽车减振器的减振效果,最终将影响汽车行驶的稳定性和平顺性。因此泄漏量成为评价往复式骨架油封密封性能的关键因素,于是本文采用数值仿真加实验的方法研究往复式骨架油封的密封性能,进而为提高其密封设计奠定理论基础。主要研究内容如下:1)基于弹流润滑理论,建立了往复式骨架油封密封界面内流体润滑的稳态模型,模型耦合了固体力学分析、流体力学分析以及变形力学分析。通过数值迭代法求解模型得到了在不同形式的密封唇面粗糙形貌条件下,活塞杆速度、粗糙峰幅值和初始膜厚对往复式骨架油封密封性能的影响规律。2)考虑油膜挤压效应的影响,建立了往复式骨架油封密封界面内流体润滑的瞬态模型。通过分析模型得到了瞬态条件下油膜压力、油膜厚度和泄漏量随频率和振幅的变化规律。3)考虑空化效应和密封唇面粗糙度的影响,建立了往复式骨架油封密封界面内混合润滑的稳态模型,模型耦合了固体机制分析、流体机制分析、接触机制分析以及变形机制分析。通过模型研... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

汽车减振器密封系统示意图

内外行程中最小膜Fig.1-2Thevariationoftheminimumfilmthickne

[13-14]等人使用光学干涉法和传感器测量了矩形密封处的膜厚、泄漏量、摩擦力和接触压力。然而，由于仪器精度问题，导致前后结果相互矛盾。Hirano[15]等人测量了D密封的摩擦力和泄漏量，通过实验观察到行程长度和密封接触处的空化效应影响泄漏量和摩擦力，同时还发现密封接触处油膜的形成取决于行程长度与接触宽度之比。Field和Nau[16]得到了与Hirano同样的结论，并研究了橡胶硬度、预紧力、过盈量、密封结构和撑环间隙对往复密封泄漏量、摩擦和磨损的影响规律，同时还得到了单个循环的最小膜厚和摩擦力随位移变化的曲线，见图1-2。图1-2内外行程中最小膜厚和摩擦力变化Fig.1-2Thevariationoftheminimumfilmthicknessandfrictionduringinstrokeandoutstroke

【参考文献】：
期刊论文
[1]往复密封数值仿真模型及试验验证[J]. 黄兴,夏迎松,黄乐,郭飞,贾晓红,王文虎.  润滑与密封. 2019(07)
[2]往复密封轴用Y形密封圈密封性能分析[J]. 王国荣,胡刚,何霞,董胜伟,陈宝康.  机械设计与研究. 2014(06)
[3]基于ABAQUS的O形密封圈密封性能仿真研究[J]. 钟亮,赵俊利,范社卫.  煤矿机械. 2014(03)
[4]基于ABAQUS的O型密封圈在往复直线滑移密封下的泄漏量研究[J]. 王忠,许志沛,刘泽超,姜梦.  现代制造工程. 2013(09)
[5]液压往复密封泄漏量的有限元分析[J]. 郑辉,张付英.  机床与液压. 2011(08)
[6]往复式机械密封泄漏量的计算与分析[J]. 石勇.  电力学报. 2006(04)
[7]O形橡胶密封圈应力与接触压力的有限元分析[J]. 周志鸿,张康雷,李静,许同乐.  润滑与密封. 2006(04)
[8]常用往复密封件的选型与应用[J]. 龚步才.  流体传动与控制. 2006(01)
[9]橡胶Mooney-Rivlin模型中材料常数的确定[J]. 王伟,邓涛,赵树高.  特种橡胶制品. 2004(04)
[10]影响油封密封性能的材料结构因素分析[J]. 邹德广,杜华太,张斌.  特种橡胶制品. 2000(01)

博士论文
[1]织构化表面的润滑计算模型及减摩特性研究[D]. 马晨波.中国矿业大学 2010

硕士论文
[1]往复式骨架油封密封性能影响因素的分析研究[D]. 宋正朴.青岛科技大学 2018
[2]基于表面织构的高速伺服液压缸间隙密封动压润滑研究[D]. 余广.武汉科技大学 2016
[3]基于数值计算的弹性液压往复密封增效性能研究[D]. 洪彬.天津科技大学 2015
[4]唇形往复式密封件性能影响因素的研究[D]. 许曼曼.重庆大学 2014
[5]往复运动密封分析[D]. 李传敏.青岛理工大学 2010
[6]基于ANSYS的油封唇口接触压力的有限元分析[D]. 王保森.北京化工大学 2006



本文编号：3217064