密封环加工夹具设计及其有限元分析

发布时间：2021-12-17 18:12

　　核主泵是核反应堆的核心部件,到目前为止,我国对核主泵的使用完全依靠于进口,核主泵密封环的制造工艺是我国核主泵自主制造技术的瓶颈。端面周向波度式密封是一种非接触机械密封,它具有磨损小,泄漏低和寿命长等优点,被广泛应用于核电站主轴密封。核主泵密封环作为核主泵的密封装置,长期使役于高速、高压、大载荷等极其恶劣的工作环境下,这就对密封环材料的特性提出了非常苛刻的要求。具有优异的力学、热学、化学特性的陶瓷材料一般作为制造密封环的常用材料,但是陶瓷材料的硬脆特性决定了传统机械加工方法很难达到核主泵密封环的加工要求。为了解决密封环加工工艺难题,本文设计了一种新颖的密封环加工夹具,通过预紧力使密封环产生预变形,达到预期的波纹面,然后通过平面研磨去除变形高点,研磨后释放预紧力,密封环端面弹性变形释放,形成波纹面。本文主要研究内容和结论如下：（1）本文设计了一种新颖的密封环加工夹具,通过扭力扳手对夹具施加预紧力,使密封环端面产生预变形,达到所需的波纹面。（2）通过对密封环夹具的ANSYS受力分析和变形分析,发现了预紧力和密封环端面周向变形的关系,对后续的研磨试验提供了一定的理论指导。（3）分析了密封环加工... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 论文的选题背景及意义
        1.1.1 课题背景及意义
        1.1.2 陶瓷材料的加工技术研究
    1.2 密封环加工的国内外研究现状
    1.3 课题来源
    1.4 课题目的和主要内容
        1.4.1 课题主要目的
        1.4.2 课题主要内容
2 端面周向波度密封环加工夹具的设计
    2.1 密封环加工夹具的设计方案
    2.2 密封环加工夹具的工作原理
        2.2.1 夹具工作原理
        2.2.2 密封环加工夹具的加载
    2.3 本章小结
3 密封环加工夹具的有限元分析
    3.1 有限元分析简介
    3.2 密封环加工夹具的ANSYS参数化几何建模和网格划分
        3.2.1 密封环加工夹具的ANSYS参数化几何建模
        3.2.2 几何模型的网格划分
    3.3 预紧力大小对夹具及密封环端面变形的影响
        3.3.1 预紧力大小对夹具的受力变形影响
        3.3.2 预紧力大小对密封环端面变形的影响
    3.4 几何参数对夹具所受等效应力和密封环径向位移的影响
        3.4.1 几何参数对夹具所受等效应力的影响
        3.4.2 几何参数对密封环径向位移的影响
    3.5 本章小结
4 碳化硅试样的研磨抛光工艺研究
    4.1 实验设备和检测设备
    4.2 碳化硅材料的性能
    4.3 试验样品的制备
    4.4 磨削参数对加工表而的影响
        4.4.1 磨料粒度对表面粗糙度的影响
        4.4.2 研磨转速对表面粗糙度的影响
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]β分子筛中Brφnsted酸分布及酸性强度的量子化学ONIOM理论计算研究[J]. 孙秀良,黄崇品,陈标华.  化学学报. 2009(22)
[2]分层去除微细电火花铣削加工工艺规律研究[J]. 王英,高德东.  机械科学与技术. 2009(03)
[3]CO2激光、Nd:YAG激光和准分子激光熔覆特性的比较[J]. 张安峰,朱刚贤,周志敏,卢秉恒.  金属热处理. 2008(06)
[4]我国核电发展的重要里程碑——浅析《核电中长期发展规划（2005～2020年）》的发布[J]. 温鸿钧.  中国核工业. 2008(01)
[5]核反应堆冷却剂循环泵的现状及发展[J]. 秦武,李志鹏,沈宗沼,靳卫华.  水泵技术. 2007(03)
[6]核电站主泵质量保证及核安全文化[J]. 舒梅,张景玉,廖隆源.  东方电机. 2006(02)
[7]核电站主泵质量保证及核安全文化[J]. 舒梅,张景玉,廖隆源.  东方电机. 2006 (02)
[8]Al2O3陶瓷激光铣削试验研究[J]. 袁根福,曾晓雁.  中国激光. 2003(05)
[9]氧化铝陶瓷的发展与应用[J]. 朱志斌,郭志军,刘英,王慧,陈秀峰.  陶瓷. 2003(01)
[10]248nm KrF准分子激光精密加工Al2O3的实验研究[J]. 江超,王又青,胡少六,李波.  激光杂志. 2002(02)

硕士论文
[1]数控铣削加工切削参数优选专家系统的研究[D]. 蓝渊.西北工业大学 2007
[2]大视场投影光刻物镜的研究[D]. 高波.浙江大学 2006



本文编号：3540665