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艉軸密封裝置設(shè)計(jì)研究臺(tái)架試驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間：2013/10/5
艉軸密封裝置設(shè)計(jì)研究臺(tái)架試驗(yàn)
    艉軸密封裝置在生產(chǎn)前期需要經(jīng)過無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)，無論是外形的設(shè)計(jì)還是功能的設(shè)計(jì)方面，都需要進(jìn)行各種環(huán)境下實(shí)驗(yàn)嘗試，只有這樣才能進(jìn)行大批量的生產(chǎn)合格的產(chǎn)品。
    1.研究了液膜壓力和端面受力變形規(guī)律。根據(jù)簡(jiǎn)化的雷諾方程，推導(dǎo)了三種端面間隙間的液膜壓力分布，應(yīng)用自編的程序?qū)崿F(xiàn)了端面各節(jié)點(diǎn)的液膜壓力的精確加載，并以最小液膜厚度和液膜壓力相對(duì)誤差為收斂條件進(jìn)行密封受力變形的迭代分析。結(jié)果表明，密封端而在力和力矩作用下產(chǎn)生變形，形成接觸閉合區(qū)和錐形開口區(qū)，并在接觸區(qū)有應(yīng)力集中；
    2.建立了密封熱-結(jié)構(gòu)耦合分析的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行了密封溫度場(chǎng)數(shù)值計(jì)算，給出了端面摩擦熱、混合摩擦狀態(tài)下的摩擦系數(shù)和新的對(duì)流換熱系數(shù)的計(jì)算表達(dá)式；采用整體與隔離分析方法完成了端面總體熱量分配及端面徑向熱量分配的迭代數(shù)值求解。研究結(jié)果表明：動(dòng)環(huán)外側(cè)的溫升較靜環(huán)低；端面總熱量分配系數(shù)與密封材料的特性及密封工況有關(guān)，動(dòng)環(huán)端面分配總熱量較靜環(huán)多；密封端面徑向熱量分配系數(shù)與半徑位置、密封環(huán)導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)；
    3.研究了穩(wěn)態(tài)熱-結(jié)構(gòu)耦合作用下的端面特性，給出了耦合節(jié)點(diǎn)溫度自由度法和接觸導(dǎo)熱系數(shù)法兩種耦合場(chǎng)計(jì)算方法，并通過示例計(jì)算說明二者的等效性。提出了四個(gè)計(jì)算收斂準(zhǔn)則，并根據(jù)收斂準(zhǔn)則和邊界條件完成了密封穩(wěn)態(tài)熱—結(jié)構(gòu)數(shù)值計(jì)算。結(jié)果表明：在熱力作用下，密封端面液膜分布、接觸壓力及溫升等特征呈強(qiáng)耦合特性關(guān)系，在接觸區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)高溫、高應(yīng)力和高接觸壓力。
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