变截面旋转动压密封结构对密封面接触压力的影响

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1、分类号：ＴＢ４２单位代码：１０２２０密级：Ｊｆ／＾／＞《ＷＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ－＇．＇．．：－；尤；：ｔ＼１：硕±研究生学位论文—－ｍ论文题目变截面旋转动压密封结构对ｉ密封面接触压力的影响．＇‘＇＿硕±生苑晓静Ｊ指导教师ｉ邹龙庆教授学科专业机械工程ｉ研究方向机械设计及理论＾２０１５６７■年月日学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果，，。据我所知除文中己

2、经注明引用的内容外本论文不包含其他个人己经发表或撰写过的研巧成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：曰期：蜘畔《巧，７ａ苑磅＾带学位论文使用授权声明本人完全了解东北石油大学有关保留、使用学位论文的规定。学校有权保留学位论文并向国家主管部口或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，可公布论文的全部或部分内容。东北石油大学有权将本人的学位论文加入《中国优秀硕±学位论文全文数据库》、《中国博±学位论文全文数据库

3、》和编入《中国知识资源总库》。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名：范也皆论文指导教师签名：指导小组成员签名：ThesisfortheMasterdegreeinEngineeringStudyontheinfluenceoftheVariableCross-sectionRotaryDynamicSealstructureoncontactpressureofsealingsurfaceCandidate:YuanXiaojingTutor:ZouLongqingSpecialty:MechanicalEngineerin

4、gDateoforalexamination:7thJune.2015University:NortheastPetroleumUniversity东北石油大学硕士研究生学位论文变截面旋转动压密封结构对密封面接触压力的影响研究摘要密封件一方面能够避免油、液、气从零件配合面/接触面间泄漏出来，另一方面可以抵挡外界环境中的杂质进入装置内污染密封环境。良好的密封性能能够有效的协助机械装置更好的工作；一旦出现密封失效，就会增大接触表面间的泄漏几率，加剧密封面间的磨损，改变密封环境内的温度场，这些后果都会不利于密封性能的正常发挥，削弱密封效果，进而直接降低系统的工作效率

5、和使用性能，因此设备中的油、液泄漏所引发的污染问题、资源的不可再生问题都应该在设计过程中，提起高度的重视，密封件尽管体积很小，但却在流体机械、动力机械中扮演着重要的角色。随着科技的进步，对密封圈应用工况的要求也变得越来越严格，使用条件向着高压、高转速、高温等工况方向发展。传统型的密封圈一般是靠强力压紧作用来实现密封作用的，尽管达到了密封效果，但同时也增大了接触面间的摩擦磨损，密封圈与刚性面间温度升高，普通的轴类密封圈生产加工成本少，密封性能差，引发的油液泄漏较严重，当接触面间的转速和压差P不断增大时，乘积P达到极限值7MPam/s时，普通轴类的密封

6、圈的缺点就愈加突出，此时的密封圈已不能满足实际工况的需求，通常这类密封圈仅适合在密封压力P0.3MPa、转速较低的工况时使用。作为非接触式密封圈的代表，变截面旋转流体动压密封属于一种旋转轴类密封，密封圈嵌套在轴上，与轴接触的内圆表面由一条有4波数的正弦波纹组成，该种区别于普通轴类的密封结构应用到了流体动压效应的原理，即当轴旋转时，动密封面间会形成一层油膜，该层油膜可以有效地避免相对运动的表面发生直接接触，从而极大程度上降低和减少了磨损和因摩擦产生的热量，提高了轴和密封件的寿命，变截面旋转流体动压密封圈凭借其优势被广泛应用于磨砺性、高压、高转速等苛刻的密封环境

7、中。本文以变截面旋转流体动压密封圈为研究对象，采用SolidWorks对密封圈、密封函、轴进行建模并装配，利用ANSYS对其进行有限元分析，设置基本的材料参数、位移和力的约束等，探究不同的摩擦因数、压缩率、密封压力、橡胶材料参数、波数时，对密封圈与轴的接触处，即波形边处最大接触压力的影响，分析密封圈“唇部”无波形边结构即密封圈为普通的O形密封圈及“唇部”结构为锯齿形时，波形边处最大接触压力的变化情况。通过探究密封结构参数、波形边结构对波形边处的最大接触压力的影响，目的是为变截面旋转流体动压密封圈的研究和发展提供理论基础，最终研制出高性能密封产品并实现产业化的加

8、工、生产，减小对进口密封产品的依赖。关