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1、液壓氣動與鼉J~I"/2016年第08期doi:lO.3969~.issn.1008—0813.2016.08.019航空作動器往復(fù)密封結(jié)構(gòu)參數(shù)化分析楊杰,索雙富,吳長貴(清華大學(xué)機(jī)械系,北京100083)摘要:航空作動器主密封是典型的往復(fù)密封,廣泛應(yīng)用在飛機(jī)機(jī)翼、艙門等眾多部位。它的失效會直接影響飛行安全,甚至?xí)斐芍卮蟮娜松硎鹿?,因此對其密封結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行分析具有重要意義。本文以往復(fù)密封作為研究對象,建立往復(fù)密封混合潤滑模型,以摩擦力、反向泵回率及接觸區(qū)接觸壓力最大值作為評價密封性能好壞的指標(biāo),分別改
2、變油側(cè)傾角、空氣側(cè)傾角,改變密封唇表面粗糙度,對密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化分析。關(guān)鍵詞:往復(fù)密封;參數(shù)分析;側(cè)傾角;表面粗糙度中圖分類號:TH137文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1008—0813(2016)08—0058—04ParametricAnalysisoftheReciprocatingSealingStructureforAircraftActuatorYANGJie,SUOShuang-fu.WUChang-gui(SchoolofMechanical,TsinghuaUniversity,Beiji
3、ng100083,China)Abstract:Theprimarysealofaircraftactuatorsbelongstotypicalreciproeatingseals,whichisadoptasacomponentofthewings,doors,andmanyotherpartsofanaircraft,Itsfailurewilldirectlyafectflightsafety,andevencausemajoraccidents,thereforeitisagreatsigni
4、fl—cancetoanalyzeitssealingstructureparameters.Inthispaper,Reciprocatingsealsweretakenastheresearchobject,itestablishareciprocat-ingsealmixedlubricationmodel,andusedthefriction,reversepumprateandmaximumpressureincontactareaasevaluationofsealingper-forman
5、ce,madeparametricanalysisofsealstructurebychangingoilrollAngle,airrollAngle,andthesurfaceroughnessofthesealinglip.Keywords:reciprocatingseal;parametricanalysis;sideangle;surfaceroughnessO引言液壓密封設(shè)計方法進(jìn)行了研究。本文通過建立往復(fù)密封混合潤滑模型,對航空作動器往復(fù)密封進(jìn)行數(shù)值仿隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,航空業(yè)的重要性日益增加
6、,同時真及結(jié)構(gòu)參數(shù)化分析。大型飛機(jī)的研發(fā)以及對自動化程度要求的不斷提高,航空飛機(jī)的發(fā)展也面臨著許多技術(shù)挑戰(zhàn)。其中航空作l混合潤滑模型建立動器作為關(guān)鍵技術(shù)部件,其密封的可靠性直接關(guān)系到往復(fù)密封包括密封圈本體、活塞桿以及之間的潤整個飛機(jī)的飛行安全。國內(nèi)作動器往復(fù)密封圈幾乎都滑油膜。在運動過程中包括內(nèi)行程和外行程,外行程依賴進(jìn)口,進(jìn)口密封圈一方面價格昂貴,造成經(jīng)濟(jì)上的時活塞桿表面總會殘留一部分液體被帶入它和密封之高成本,另一方面,國外對密封技術(shù)的封鎖勢必會阻礙間的界面,形成一層很薄的油膜,從而將液體帶出缸我國
7、大型客機(jī)的研制。往復(fù)密封是一個復(fù)雜的系統(tǒng),筒,內(nèi)行程時這部分帶出的油液又會被帶人,如何定量包括密封圈本體、潤滑介質(zhì)、活塞桿,任何一方出現(xiàn)問計算外行程和內(nèi)行程帶出和帶人的流體量,以及密封題都會造成密封的失效。國外Kanters[”、Nikast等對圈對活塞桿的摩擦力是往復(fù)密封研究的重點。本文基矩形密封圈進(jìn)行一系列詳細(xì)的數(shù)值仿真研究,國內(nèi)對于往復(fù)密封逆向求解理論(IHL),通過綜合考慮人口動往復(fù)密封的研究起步較晚,張付英等I41研究了表面粗糙壓效應(yīng)以及粗糙峰的影響,建立了模擬往復(fù)密封穩(wěn)態(tài)峰對矩形動密封特性的
8、影響,黃樂嗍通過仿真研究,建工況下的混合潤滑模型。模型耦合了流體力學(xué)分析、立了沖壓裝備用的往復(fù)氣動密封混合潤滑模型并利用入口動壓修正、接觸力學(xué)分析,可以求解接觸區(qū)油膜厚正交法進(jìn)行密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,劉曉玲嘲等對液壓系度分布、壓力分布、內(nèi)行程外行程流量以及摩擦力等。統(tǒng)中往復(fù)運動密封機(jī)制進(jìn)行了分析,郭志攀等對航空圖1給出了典型的往復(fù)密封系統(tǒng)示意圖,圖中表示活塞桿往復(fù)運動的坐標(biāo),活塞桿做往復(fù)運動。收稿日期:2016—06—15本文采用Trelle