球轴承组合式迷宫密封结构的数值研究

《球轴承组合式迷宫密封结构的数值研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号UDC密级编号硕士学位论文球轴承组合式迷宫密封结构的数值研究NumericalInvestigationsonCombinedLabyrinthSealStructureofBallBearing学位申请人：牛屾指导教师：雷贤卿教授一级学科：机械工程二级学科：机械制造及其自动化学位类别：工学硕士2015年05月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其它教育机构的其他学位或证书而使用过的

2、材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：ABSTRACT摘要球轴承是滚动轴承中非常重要的一类，广泛应用于航空航天、汽车、机床等工业领域，其密封性能的优劣直接影响着球轴承的使用寿命。非接触式密封具有摩擦小、发热少、寿命长等优点，是球轴承普遍采用的密封类型之一。因此，研究球轴承非接触式密封结构及其结构参数对泄漏量的影响机理，具有十分重要的理论意义和应用价值。论文主要的研究内容及研究结果有：(1)分析了球轴承非接触式密封结构和迷宫密封机理的研究现状，结合国内合作轴承企业的发展需求，依据球轴承

3、现有的组合式迷宫密封结构，提出了径向直通型和径向错齿型两种新型的组合式迷宫密封结构。(2)建立了径向直通型和径向错齿型迷宫密封结构的数值计算模型，并确定了其网格划分方法、数值模拟方法、湍流模型、数值求解方法、边界条件、收敛判据以及泄漏量比较方法等，为数值研究奠定了基础。(3)以某一具体型号的球轴承为例，运用CFD技术研究了径向直通型和径向错齿型迷宫密封结构参数的变化对泄漏量的影响机理，并比较了两种迷宫密封结构优化后的结果。研究表明：对于两种迷宫密封结构，泄漏量均随间隙宽度的增加而增大，随空腔深度的增加而减小，随空腔宽度的增加先减小后增加，随空腔数目

4、的增加而减小。另外，对于径向直通型迷宫密封结构，泄漏量随齿型角度的增加表现出先减小后增加的趋势，但是对于径向错齿型迷宫密封结构，泄漏量随齿型角度的增加表现出逐渐增加的趋势。优化后的径向错齿型迷宫密封结构表现出了更好的密封效果。本研究对球轴承组合式迷宫密封结构的密封机理进行了探索，为迷宫结构参数的设计和优化提供了有益的帮助，对球轴承非接触式密封结构的研发有一定的参考价值。关键词：球轴承；迷宫密封；直通型；错齿型；泄漏量；CFD技术。论文类型：应用基础研究选题来源：国家科技部重大专项ABSTRACTABSTRACTBallbearingisoneoft

5、heveryimportantcategoriesinrollingbearing,itiswidelyusedinaerospace,automobile,machinetoolandotherindustrialfields,it’ssealingperformancedirectlyaffectstheservicelifeofballbearing.Non-contactsealinghasmanyadvantagessuchaslessfriction,lessheatandlonglife,itisoneofsealtypesthatb

6、allbearingsadoptedcommonly.Ithasveryimportanttheoreticalsignificanceandapplicationvaluetostudyballbearingnon-contactsealstructureandtheinfluencemechanismofstructureparametersontheleakageThemainresultsandcontentsoftheresearchareasfollowings:(1)Theresearchstatusofnon-contactseal

7、structureandthemechanismoflabyrinthsealareanalyzedinthispaper,accordingtothecurrentcombinedlabyrinthsealstructureofballbearing,twonewkindsofcombinedlabyrinthsealstructureisprovidedwiththedevelopmentneedsofaco-operativebearingcompany,suchastheradialstraight-throughandtheradiali

8、nterlockinglabyrinthsealstructure.(2)Thenumericalcalculationm