一种典型液压动密封作用机理的研究

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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。
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