唇形油封密封性能及其轴表面织构效应的研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 主要符号说明 | 第13-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-35页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第15-16页 |
| 1.2 唇形油封概述 | 第16-21页 |
| 1.2.1 油封结构和参数 | 第16-18页 |
| 1.2.2 油封结构的演变 | 第18-19页 |
| 1.2.3 油封的分类 | 第19-20页 |
| 1.2.4 油封的材料 | 第20-21页 |
| 1.3 国内外研究现状及发展趋势 | 第21-32页 |
| 1.3.1 润滑与密封机理的研究 | 第21-25页 |
| 1.3.2 油封静态结构的有限元分析 | 第25-26页 |
| 1.3.3 油封密封性能的数值模拟 | 第26-28页 |
| 1.3.4 唇形油封轴表面织构的研究 | 第28-31页 |
| 1.3.5 文献综述小结 | 第31-32页 |
| 1.4 研究内容和技术路线 | 第32-35页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第32-33页 |
| 1.4.2 技术路线 | 第33-35页 |
| 第2章 唇形油封静态接触特性的有限元分析 | 第35-49页 |
| 2.1 引言 | 第35页 |
| 2.2 接触问题的非线性 | 第35-36页 |
| 2.2.1 几何非线性 | 第35-36页 |
| 2.2.2 材料非线性 | 第36页 |
| 2.2.3 接触非线性 | 第36页 |
| 2.3 接触问题的有限元分析 | 第36-37页 |
| 2.3.1 ANSYS有限元基础 | 第36-37页 |
| 2.3.2 ANSYS非线性分析 | 第37页 |
| 2.4 有限元模型的建立 | 第37-39页 |
| 2.4.1 几何模型 | 第37-38页 |
| 2.4.2 材料模型 | 第38页 |
| 2.4.3 单元类型及网格划分 | 第38-39页 |
| 2.4.4 接触对的创建 | 第39页 |
| 2.4.5 边界条件及载荷 | 第39页 |
| 2.5 计算结果和分析 | 第39-46页 |
| 2.5.1 油封结构应力及位移分布 | 第39-41页 |
| 2.5.2 安装过盈量对静态接触特性的影响 | 第41-43页 |
| 2.5.3 材料弹性模量对静态接触特性的影响 | 第43页 |
| 2.5.4 油封内径对静态接触特性的影响 | 第43-44页 |
| 2.5.5 材料模型对静态接触特性的影响 | 第44-46页 |
| 2.5.6 径向力模拟计算值与工程计算值的对比 | 第46页 |
| 2.6 本章小结 | 第46-49页 |
| 第3章 唇形油封密封性能的数值分析 | 第49-75页 |
| 3.1 引言 | 第49页 |
| 3.2 数学模型 | 第49-54页 |
| 3.2.1 几何模型 | 第49-50页 |
| 3.2.2 控制方程 | 第50-51页 |
| 3.2.3 膜厚方程 | 第51-52页 |
| 3.2.4 弹性变形方程 | 第52-53页 |
| 3.2.5 边界条件 | 第53-54页 |
| 3.3 数值计算方法 | 第54-59页 |
| 3.3.1 数学模型的无量纲化 | 第54-55页 |
| 3.3.2 有限元法基础 | 第55-56页 |
| 3.3.3 控制方程的离散 | 第56-57页 |
| 3.3.4 数值计算流程 | 第57-58页 |
| 3.3.5 程序有效性验证 | 第58-59页 |
| 3.4 等基础膜厚下油封密封性能的数值计算 | 第59-68页 |
| 3.4.1 计算参数的选取 | 第59页 |
| 3.4.2 密封性能参数 | 第59-60页 |
| 3.4.3 计算域流体压力和弹性变形的分布 | 第60-62页 |
| 3.4.4 油侧密封压力的影响 | 第62-63页 |
| 3.4.5 轴表面速度的影响 | 第63-64页 |
| 3.4.6 微条纹结构参数的影响 | 第64-67页 |
| 3.4.7 橡胶弹性模量的影响 | 第67-68页 |
| 3.5 等闭合力下油封密封性能的数值计算 | 第68-73页 |
| 3.5.1 计算参数的选取 | 第68-69页 |
| 3.5.2 数值计算流程 | 第69页 |
| 3.5.3 计算域流体压力和弹性变形的分布 | 第69-72页 |
| 3.5.4 轴表面速度的影响 | 第72页 |
| 3.5.5 唇口径向力的影响 | 第72-73页 |
| 3.6 本章小结 | 第73-75页 |
| 第4章 唇形油封轴表面织构流体效应的数值分析 | 第75-95页 |
| 4.1 引言 | 第75页 |
| 4.2 唇形油封轴表面微凹坑织构的研究 | 第75-83页 |
| 4.2.1 几何模型 | 第76页 |
| 4.2.2 控制方程 | 第76-77页 |
| 4.2.3 膜厚方程 | 第77页 |
| 4.2.4 边界条件 | 第77页 |
| 4.2.5 密封性能参数 | 第77页 |
| 4.2.6 计算程序验证 | 第77-78页 |
| 4.2.7 计算结果与分析 | 第78-83页 |
| 4.3 唇形油封轴表面微凸体织构的研究 | 第83-89页 |
| 4.3.1 几何模型 | 第83-84页 |
| 4.3.2 控制方程和边界条件 | 第84页 |
| 4.3.3 膜厚方程 | 第84页 |
| 4.3.4 计算结果与分析 | 第84-89页 |
| 4.4 矩形微凹坑与凸体织构的对比研究 | 第89-93页 |
| 4.4.1 矩形微凹坑与凸体织构相关计算参数 | 第89页 |
| 4.4.2 矩形微凹坑与凸体织构的流体压力分布 | 第89-92页 |
| 4.4.3 微织构面积占比对密封性能的影响 | 第92-93页 |
| 4.4.4 微织构深度对密封性能的影响 | 第93页 |
| 4.5 本章小结 | 第93-95页 |
| 第5章 唇形油封轴表面织构密封性能的实验研究 | 第95-107页 |
| 5.1 引言 | 第95页 |
| 5.2 油封实验装置 | 第95-99页 |
| 5.2.1 测试功能要求 | 第95页 |
| 5.2.2 实验装置结构 | 第95-97页 |
| 5.2.3 实验条件和步骤 | 第97-99页 |
| 5.3 激光加工轴表面微织构 | 第99-102页 |
| 5.3.1 轴表面微织构的形式和参数 | 第99-100页 |
| 5.3.2 激光打标机参数的设置 | 第100-101页 |
| 5.3.3 激光加工试样的表面后处理 | 第101-102页 |
| 5.4 测量原理及传感器标定 | 第102-103页 |
| 5.4.1 测量原理 | 第102-103页 |
| 5.4.2 传感器标定 | 第103页 |
| 5.5 实验结果和分析 | 第103-106页 |
| 5.5.1 光滑轴表面油封摩擦扭矩 | 第104页 |
| 5.5.2 微凹坑形式对油封摩擦扭矩的影响 | 第104-105页 |
| 5.5.3 微凹坑参数对油封摩擦扭矩的影响 | 第105-106页 |
| 5.6 本章小结 | 第106-107页 |
| 第6章 结论与展望 | 第107-111页 |
| 6.1 结论 | 第107-108页 |
| 6.2 创新点 | 第108页 |
| 6.3 展望 | 第108-111页 |
| 参考文献 | 第111-119页 |
| 致谢 | 第119-121页 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 | 第121页 |
