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《激光加工多孔端面機(jī)械密封的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、碩士論文激光加1=多孔端面機(jī)械密封的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究摘要摩擦磨損是機(jī)械密封失效的主要原因。本文針對(duì)端面密封在低速高載下油脂無(wú)法充分潤(rùn)滑的問(wèn)題，采用Nd：YAG脈沖激光在不同摩擦副材料表面進(jìn)行激光微孔化處理并進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn)。在理論研究方面，建立端面部分微孔機(jī)械密封的分析模型，采用有限差分法求解端面間流體膜控制方程，運(yùn)用自行編制的VC++程序求解控制方程，確定微孔幾何參數(shù)和實(shí)驗(yàn)條件對(duì)密封性能影響規(guī)律，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。以降低泄漏和摩擦為優(yōu)化目標(biāo)，確定出最佳的微孔化處理參數(shù)，為改善密封系統(tǒng)的潤(rùn)滑狀況提供技術(shù)依據(jù)。實(shí)
2、驗(yàn)研究結(jié)果表明，密封端面微孔的幾何參數(shù)(如微孔半徑、微孔面積密度、微孔深度)和實(shí)驗(yàn)條件(如載荷、轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑油粘度)對(duì)摩擦性能有一定的影響。微孔半徑在50～1001．tm之間時(shí)，隨著半徑的增大，摩擦力矩減??；微孔面積密度在3．30／o,,-10％之間時(shí)，隨著密度的增大，摩擦力矩降低；微孔深度在101．tm～501．tm之間時(shí)，摩擦力矩隨著微孔深度的增大而先減小后增大；隨著轉(zhuǎn)速、載荷、潤(rùn)滑油粘度的增大，摩擦力矩逐漸增大。理論計(jì)算表明，密封端面微孔幾何參數(shù)和實(shí)驗(yàn)條件對(duì)端面間的密封開(kāi)啟力、液膜剛度、密封泄漏率以及摩擦力矩等密封性能有一定
3、的影響。綜合考慮增大動(dòng)壓力，降低摩擦和泄漏，以及兼顧到加工經(jīng)濟(jì)性，選擇微孔半徑為100pm、微孔面積密度為O．2、微孔深徑比e=0．3比較合適；選擇合適的轉(zhuǎn)速，載荷和潤(rùn)滑油粘度，可以有效的降低摩擦力矩，減少泄漏率。對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果，兩者變化規(guī)律基本一致，計(jì)算結(jié)果要比實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大。關(guān)鍵詞：機(jī)械密封，微孔化，數(shù)值分析，摩擦AbstractFrictionandwearweretheprimarycauseoffailureofmechanicalseals．Inthisstudy,inconsiderationofmechan
4、icalsealsinsufficiencyofoilinlowvelocityandhighload，aDulsedNd：YAGlaserwasadoptedtofabricatethetexturedsurface．Intheoreticalresearch，allanalysismodeIWaSdevelopedformechanicalsealswithalaser-texturedmicro。poresface。111enondimensionalsteady．stateReynoldsequationWaSsolve
5、dbyfinitedifferencemethod．ThecomputingmethodwasprogrammedbyVisualC++．Theeffectsofgeometryparametersandexperimentconditiononthemechanicalsealsperformancesofthepartialfacewithmicro．poreswereanalyzed．Thentheexperimentalvalueswerecomparedtothecalculationalvalues．Optimalg
6、eometryparametersandexperimentconditionwereselectedtogain也elowestleakageandfriction．Experimentalresultsindicatedfrictionalpropertiesweredependentongeometryparametersandexperimentconditionincludeporeradius，areadensitY,poredepth，load，velocityandviscosity．Whentheporerad
7、iuschangedfrom50to100IItm，thefrictiontorquewouldreducewhiletheporeradiusincreased．ThefrictiontorquewouldreducefirstlythenincreaSewiththeincreaseofthevalueofporedepthwhenitsvaluechangedfrom10to501xm．111efrictiontorquewouldincreasewhiletheload，velocityorviscosityincrea
8、sed．Calculationalresultsindicatedthatgeometryparametersandexperimentconditionhadeffectonfilmopeningforce，stiffness，leakageandfricti
