【摘 要】
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为了探究不同结构及运行参数对双唇Y形密封性能的影响以及最优动态密封参数组合,利用ABAQUS有限元分析软件模拟分析双唇Y形拉杆密封在静压状态下的密封性能,通过改变第二内唇的左右倾角、轴向位置和过盈量,研究参数变化对双唇Y形拉杆密封性能的影响.分析动态密封下工作压力、活塞杆运行速度和密封件粗糙度对双唇Y形圈的摩擦力矩、泄漏量的影响.并利用田口试验设计方法对密封圈参数进行优化,确定参数的最佳水平.结果表明:随着第二内唇过盈量增大,两个唇最大接触压力均随之增大,而轴向位置对第二内唇最大接触压力影响不明显;当第二
【机 构】
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天津科技大学机械工程学院 天津300222;天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室 天津300222
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为了探究不同结构及运行参数对双唇Y形密封性能的影响以及最优动态密封参数组合,利用ABAQUS有限元分析软件模拟分析双唇Y形拉杆密封在静压状态下的密封性能,通过改变第二内唇的左右倾角、轴向位置和过盈量,研究参数变化对双唇Y形拉杆密封性能的影响.分析动态密封下工作压力、活塞杆运行速度和密封件粗糙度对双唇Y形圈的摩擦力矩、泄漏量的影响.并利用田口试验设计方法对密封圈参数进行优化,确定参数的最佳水平.结果表明:随着第二内唇过盈量增大,两个唇最大接触压力均随之增大,而轴向位置对第二内唇最大接触压力影响不明显;当第二内唇左倾角大于25°、右倾角大于30°后最大接触压力波动显著增加;密封圈与活塞杆间的摩擦力随着密封件粗糙度、密封压力的增加而变大,而往复速度对摩擦力影响不大;当粗糙度大于0.95μm时密封出现外泄漏,密封压力的增加使密封圈的净泄漏量逐渐减小.研究的双唇往复密封最佳动态密封参数组合为工作压力8 MPa、粗糙度0.9μm、活塞杆运行速度10 mm/s.该研究结果可为具有微小扭转或弯曲变形工况下的液压缸拉杆密封设计提供参考.
其他文献
为提高轴承钢表面性能,提出一种化学复合镀工艺.采用“机械搅拌+化学分散”相结合的方式在轴承钢表面制备Ni-P-Nano PTFE镀层,利用UMT摩擦磨损试验机对比研究轴承钢、Ni-P镀层和Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦学性能,并研究不同载荷、不同频率条件下Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦学性能.结果表明:复合镀层表面均匀平整致密,且与基底结合强度高;与轴承钢相比,Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦因数降低了55％,磨损率降低了31.07％,对偶钢球的磨斑直径降低了34.19％;在载荷不高
基于点接触瞬态非牛顿热弹流模型,在ZrO2-Steel接触副两表面分别设计出横向连续波状粗糙形貌,模拟在滚滑工况下各横峰间的互相影响过程,同时分析横峰参数及接触固体尺度对接触区润滑性能的影响.结果表明:选用导热系数小的氧化锆陶瓷为快速表面会得到更厚的油膜厚度;接触副表面的连续横峰在相对运动过程中会产生局部高压、高温现象,摩擦因数波动变化,总体呈现减小的特点;接触固体尺度越大,热效应越明显,接触区内整体膜厚越厚,摩擦因数越小.研究表明,在ZrO2-Steel接触副表面设计出连续波状横峰可起到减小摩擦因数,改
为研究微扰下的波度端面机械密封的动态特性,基于流体润滑理论和小扰动法,考虑液膜空化建立计入JFO边界条件的微扰膜压控制方程,数值求解密封端面液膜三自由度微扰下的动态刚度和阻尼系数,分析几何参数和操作参数对波度端面机械密封动态特性系数的影响规律.结果表明:随着介质压力的增大,液膜动态刚度和阻尼系数均增大,有利于提升密封动态稳定性;高转速下虽液膜动态刚度系数增大,但液膜阻尼特性变差,密封工况运行易产生失稳;随着波锥比的增大,液膜动态刚度和阻尼系数均增大;波数约为8、坝宽比约为0.25时,液膜动态刚度和阻尼系数
滑动轴承在工作中会有杂质颗粒混入,为研究杂质颗粒对轴承润滑特性的影响,基于流体润滑理论,建立考虑杂质颗粒的流体动压滑动轴承动静特性数学模型.采用有限体积法和一阶迎风对控制方程进行离散,采用SIM?PLE算法对离散后的方程进行求解,分析颗粒含量对油膜承载力和摩擦力的影响;同时采用动网格-弹簧光顺技术更新轴颈移动后的体积网格,求解轴承的动特性系数,分析杂质颗粒对轴承动特性系数的影响.结果表明:随着颗粒含量的增加,油膜承载力和摩擦力先增大后趋于稳定,表明杂质颗粒在一定程度上可提高油膜的承载力,但也会增大摩擦力;
为探讨热流固耦合下柱塞泵配流副参数对摩擦性能的影响,建立配流副的润滑模型,采用有限差分法对雷诺方程、能量方程和弹性变形方程进行求解,考虑黏度-温度、黏度-压力的关系,利用松弛迭代法求得热流固耦合下油膜压力、弹性变形与油膜温度分布的数值解,并运用MATLAB得到油膜压力、弹性变形、油膜温度分布云图;分析配流副参数对油膜承载力、摩擦力、摩擦转矩和摩擦因数的影响.结果表明:缸体倾斜角度和初始油膜厚度对油膜承载力的影响较大,增大缸体倾斜角度和减小初始油膜厚度,可提高油膜承载能力;减小润滑油黏度、增大初始油膜厚度能
根据微米级表面织构的形貌参数对比分析2种润湿模型下接触角计算公式,采用飞秒激光系统在不锈钢表面加工4种形貌的表面织构,随后在织构化表面通过物理气相沉积TiAlN涂层沉积,得到“织构+TiAlN涂层”的表面.通过实验测量涂层沉积前后、表面织构加工前后固体表面接触角,确定适用于微米级尺度的润湿接触角计算模型,并分析不同测量条件下表面织构形貌参数影响织构化表面润湿性能的作用机制.结果表明:沉积的TiAlN涂层对不锈钢表面润湿性能的影响非常有限,表面织构形貌参数对润湿性能有一定的影响;在微米级尺度上,Wenzel
为探究冲击载荷对滚滑轴承润滑性能的影响,设计一种轮子扁疤系统,以模拟轴承受到的循环冲击载荷,利用数值分析法对比研究冲击载荷作用下滚滑轴承的润滑特性及不同工况对滚滑轴承滚子润滑的影响.结果表明:滚滑轴承的滚子润滑受冲击载荷的影响小于滚动轴承;冲击载荷发生前,滚滑轴承滚子油膜有高于油膜中心压力的第二峰值压力,油膜出口区有明显缩颈现象,随冲击载荷的增大,第二峰值压力虽会逐渐减小,但不会消失;冲击载荷频率越大,最小油膜厚度越大,冲击载荷幅值越大,滚子油膜厚度越薄;滚子油膜厚度随润滑油黏度、转速的增加而增加.
为提高气浮支承计算效率,以气浮表面布置径向均压槽的气浮支承为研究对象,提出一种计算径向均压槽气浮支承承载力的阻抗模型,利用CFD数值仿真验证阻抗模型的可行性,并分析均压槽深度、半径及角度对阻抗模型的影响.结果表明:该阻抗模型可计算不同截面形状的径向均压槽和无均压槽2种模型的承载力,且利用阻抗模型计算气浮支承承载力与CFD数值仿真计算结果具有较好的一致性;在气膜较小时,气浮支承表面布置均压槽结构能提高系统的阻抗系数,可有效提高气浮支承承载力;均压槽的深度、半径对系统的阻抗系数影响较大,而均压槽角度对系统的阻
为进一步提高ZL109铝合金的耐磨性能,在微弧氧化电解液中加入碳纳米管添加剂,探究碳纳米管对ZL109铝合金微弧氧化陶瓷层生长及耐磨性能的影响.在电解液中分别加入0.4～2 g/L碳纳米管,在双极性脉冲恒压模式下制备得到ZL109铝合金微弧氧化陶瓷层;从表面特征、微观形貌、厚度、物相组成等方面进行陶瓷层生长行为的分析,并利用往复式摩擦磨损试验机探讨陶瓷层的耐磨性能.结果表明:碳纳米管电解液添加剂对陶瓷层生长过程影响较大,显著改变了陶瓷层的基本特征,使得原有表面的孔隙率和孔径显著下降,但过高的碳纳米管浓度会
螺栓连接广泛运用于航空航天与机械工程等领域,其承载能力与剪切刚度是衡量连接可靠性的重要指标.以单搭接螺栓组连接板为研究对象,从分析螺栓连接板的剪切失效过程出发,建立螺栓连接板的等效剪切刚度模型,应用静力拉伸实验测试螺栓连接板的位移载荷响应曲线,讨论螺栓组布局对承载能力和刚度的影响.结果表明:螺栓组布局角度对连接板的承载能力和剪切刚度有一定的影响,布局角度从0°增加到45°时承载能力和刚度逐渐减小,布局角度从45°增加到75°时承载能力和刚度逐渐增大;螺栓组布局角为0°时,连接板承载能力与等效剪切刚度最大,