涡轮增压器密封性研究

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1、涡轮增压器密封性研究金波2015年6月中图分类号：TK421.8UDC分类号：621.5涡轮增压器密封性研究作者姓名金波学院名称机械与车辆学院指导教师马朝臣教授答辩委员会主席杨策教授申请学位工程硕士学科专业车辆工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月AnalysisthesealingofTurbochargerCandidateName：JinBoSchoolorDepartment:MechanicalEngineeringFacultyMentor:Prof.MaChaochenChair,ThesisCommi

2、ttee：Prof.YangCeDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：VehicleEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：June,2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工

3、作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要随着人们对汽车运动性能、运输能力、燃油经济性能以及排放要求的提升,带有涡轮增压器的汽车越来越受到人们的青睐,并且在欧美国家得到了广泛的推广,带有涡轮增压器的汽车在国内也得到普遍的认可。在我国，涡轮增压器的产业已经进行了几十年的发展，形成了相当大的规模，但是在产品的可靠性上一直存在着比较大的问题，导致在主机匹配市场上很难与国外一些成熟的品牌竞争，涡轮增压器的可靠性问题很大一部分表现在机油和气体的泄露上，而导

4、致泄露的主要原因可以归结为涡轮增压器的密封性能不足，因此研究涡轮增压器的密封性，提高其密封性能及可靠性变得势在必行。本文针对涡轮增压器的密封性主要在以下四个方面开展了研究工作：1.对涡轮增压器涡轮端密封环的工作温度进行测试，采用一种温变油墨涂层的方式了解密封环的工作温度范围。由于密封环位置的特殊性和测试条件的限制，目前还没有人测试过密封环自身的工作温度，之前有研究人员利用温度传感器测试过密封环周围环境的温度，本文的测试方式能够直接测到密封环本身的工作温度范围，并利用测试数据对两种常见的材料加工成的密封环进行热应力以及热变形研究。2.

5、针对密封环的正压力分布不均匀的现象，本文设计并加工出一套正压力检测装置，该装置能够有效的测量出密封环周向的正压力分布，这样就能大大的弥补目前常用的只对垂直于开口方向的一个方向的径向正压力进行检测的不足，使测量结果能够更加全面的反应出密封环的正压力分布情况。3.对密封环和壳体之间的接触进行仿真分析，研究了密封环的配合公差对密封环与壳体之间可能出现的径向间隙的影响，并根据仿真结果给出了仿真中所使用的密封环的尺寸公差限制建议。这种分析方法对于密封环的公差设定有一定的理论指导意义，可供工厂加工和设计时参考。4.对密封环进行动力学仿真分析，由

6、于密封环是借弹性力涨紧在壳体的内壁上，壳体的振动会对密封环产生激励，本文首先对密封环进行模态分析，研究了密封环的前六阶振型，再在模态分析的基础上对密封环施加激励，对其进行谐响应分析，研究密封环的扫频特性，确定密封环在工作频率范围内的稳态响应。关键字：涡轮增压器；密封性；温度测试；正压力检测；径向间隙；仿真分析；振动I北京理工大学硕士学位论文AbstractAspeople’srequirementofmotorsportsperformance,transportcapacity,fueleconomyandemissionisin

7、creasing,themotorequippedwithturbochargerisbecomingmoreandmorepopular.AndithasbeenwidelyspreadinWesterncountries,alsoithasbeengeneralacceptedindomestic.Inourcountry,theindustryofturbochargerhasdevelopedforseveralyearsandformedquiteabigscale.Buttheproducthassomeproblemi

8、nreliabilityallthetime.Itleadtoourdomesticbrandscannotcompetewithmaturebrandsofabroad.Themostfrequentprobleminreliabi