旋转油封密封织构化界面的密封性能研究 被引量：4

1

作者 金晚君 孟祥铠 +2 位作者 梁杨杨 沈明学 彭旭东 《流体机械》 CSCD 北大核心 2018年第12期25-31,59,共8页

为改善旋转式唇形密封的密封性能,在轴表面开椭圆形织构,考虑密封唇口的径向变形、粗糙峰剪切变形和油膜压力的耦合,建立了唇封三维周期性软弹流润滑模型。采用有限单元法与数值迭代技术求解润滑方程获得了反向泵送率、摩擦扭矩和液膜... 为改善旋转式唇形密封的密封性能,在轴表面开椭圆形织构,考虑密封唇口的径向变形、粗糙峰剪切变形和油膜压力的耦合,建立了唇封三维周期性软弹流润滑模型。采用有限单元法与数值迭代技术求解润滑方程获得了反向泵送率、摩擦扭矩和液膜承载力等性能参数,研究了椭圆形微织构及其结构参数对油封密封性能的影响规律,对椭圆形织构进行了结构优化分析。结果表明,密封轴的表面织构化可明显改善润滑状态,并提高泵送率。该研究对于油封的增强润滑、减少泄漏和磨损具有工程参考价值。 展开更多

关键词 旋转油封 软弹流模型 表面织构 密封性能 润滑

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旋转唇形油封泵吸效应及影响因素分析 被引量：18

2

作者 赵良举 苏晓燕 +3 位作者 杜长春 张佳佳 吴庄俊 赵向雷 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1782-1786,共5页

文章通过旋转唇形油封的宏观理论模型,推导出泵吸率公式,计算分析了油膜厚度、接触载荷、接触宽度、油封唇角、转速和弹簧偏移量等对泵吸效应的影响。结果表明,只有当油侧唇角大于空气侧唇角时才存在泵吸,此时泵吸率随油侧唇角增加而增... 文章通过旋转唇形油封的宏观理论模型,推导出泵吸率公式,计算分析了油膜厚度、接触载荷、接触宽度、油封唇角、转速和弹簧偏移量等对泵吸效应的影响。结果表明,只有当油侧唇角大于空气侧唇角时才存在泵吸,此时泵吸率随油侧唇角增加而增强,随空气侧唇角增加而减小,随接触载荷的增加而增加,随油膜厚度的增加而显著增加,随接触宽度的增加而减小。转速增加,油膜变厚,泵吸率增加。弹簧安装位置影响接触压力分布,从而影响泵吸率。泵吸率的计算为油封设计参数的选取提供了理论依据。 展开更多

关键词 旋转唇形油封 泵吸 密封

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旋转唇形油封密封性能的有限元分析 被引量：23

3

作者 康帅 赵良举 +3 位作者 杜长春 李云飞 许曼曼 唐陈 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第9期1375-1380,共6页

利用有限元分析软件建立了旋转唇形油封的二维轴对称模型,分析了过盈量、弹簧劲度系数、空气侧唇角3种重要参数对油封接触宽度和唇口接触压力分布的影响,并用理论分析的方法估算出泵汲率和生热量。结果表明:随过盈量的增大,生热量几乎... 利用有限元分析软件建立了旋转唇形油封的二维轴对称模型,分析了过盈量、弹簧劲度系数、空气侧唇角3种重要参数对油封接触宽度和唇口接触压力分布的影响,并用理论分析的方法估算出泵汲率和生热量。结果表明:随过盈量的增大,生热量几乎呈直线增加,泵汲率也不断增加,但其增速逐渐变缓;随弹簧劲度系数的增加,生热量不断增加,泵汲率变化不大;随空气侧唇角的增加,油封的泵汲率不断减少;随轴转速增加,油封的泵汲率和生热量均快速增加。 展开更多

关键词 旋转唇形油封 有限元分析 理论计算 泵汲率 生热量

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基于ABAQUS的旋转轴唇形油封温度场分析 被引量：12

4

作者 张付英 陈建垒 +1 位作者 宋娜娜 段晶莹 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期69-74,共6页

考虑摩擦生热、热滞后热源对旋转轴唇形密封圈温度场的影响,模拟油封在特定工作条件下的温度分布。应用有限元分析软件ABAQUS,建立唇形油封的三维有限元模型,并对某优化前后的唇形油封的非稳态温度场进行仿真,获得压力、转速与油封温升... 考虑摩擦生热、热滞后热源对旋转轴唇形密封圈温度场的影响,模拟油封在特定工作条件下的温度分布。应用有限元分析软件ABAQUS,建立唇形油封的三维有限元模型,并对某优化前后的唇形油封的非稳态温度场进行仿真,获得压力、转速与油封温升之间的关系曲线。仿真结果表明:该优化前后的唇形油封的温度场分布均满足密封要求;且在分析的工作参数范围内,密封圈温度随压力的增大而减小,随转速的增加而增大;摩擦面上的温度从两侧向中间逐渐增加,最高温度位于中间位置靠近空气侧;且优化后的油封随着转速的增大和压力的升高,温度的变化幅度趋于平缓,证实了优化后油封的较好密封性能和散热性能。 展开更多

关键词 旋转轴唇形油封 温度场 密封性能

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旋转轴唇形油封泵汲效应 被引量：8

5

作者 张付英 陈建垒 +1 位作者 段晶莹 宋娜娜 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期936-940,共5页

基于旋转轴唇形油封的微观和宏观泵汲原理,应用流体动力学一维雷诺方程及油膜厚度表达式,假设唇口接触压力分布近似为三角形推导出泵汲率方程,计算分析了安装相关参数(接触宽度、抱轴力)、结构参数(油侧唇角、空气侧唇角)及运行参数(转... 基于旋转轴唇形油封的微观和宏观泵汲原理,应用流体动力学一维雷诺方程及油膜厚度表达式,假设唇口接触压力分布近似为三角形推导出泵汲率方程,计算分析了安装相关参数(接触宽度、抱轴力)、结构参数(油侧唇角、空气侧唇角)及运行参数(转速)等对泵汲率和密封性能的影响.结果表明,优化前和优化后2种油封模型的泵汲率均大于0,满足密封要求.抱轴力一定时,接触宽度增加,泵汲率增加;接触宽度不变时,随抱轴力的增加,油封唇口摩擦扭矩增大,泵汲率逐渐变小,但变化幅度不大.空气侧唇角不变时,随着油侧唇角增加,2种油封的泵汲率均显著增加;油侧唇角一定时,空气侧唇角增加,泵汲率逐渐减小.随着转速增大,唇口动压效应增强,泵汲率随之增大.2种油封相比较,优化后油封明显具有更好的泵汲效应和密封性能. 展开更多

关键词 旋转轴唇形油封 泵汲率 泵汲效应 密封性能

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2种结构参数旋转轴唇形油封的密封性能研究 被引量：7

6

作者 陈建垒 张付英 +1 位作者 宋娜娜 段晶莹 《流体机械》 CSCD 北大核心 2018年第9期31-37,共7页

应用有限元分析软件ABAQUS,建立了唇形油封的有限元模型,分析了唇口接触压力对油封密封性能的影响。基于有限元分析结果,集成数值计算理论方法,研究了油封运行时,轴转速对温升、泵汲率、摩擦扭矩及密封性能的影响及规律。结果表明:优化... 应用有限元分析软件ABAQUS,建立了唇形油封的有限元模型,分析了唇口接触压力对油封密封性能的影响。基于有限元分析结果,集成数值计算理论方法,研究了油封运行时,轴转速对温升、泵汲率、摩擦扭矩及密封性能的影响及规律。结果表明:优化前和优化后2种结构参数的油封模型,其各密封性能指标均满足密封要求;且在分析的工作参数范围内,优化后油封随转速的增加,温度增加的幅度和摩擦扭矩明显低于优化前油封,而泵汲率比优化前有显著提高,表明优化后油封具有较佳的密封性能。 展开更多

关键词 旋转轴唇形油封 唇口接触压力 温度分布 泵汲率 摩擦扭矩

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表面微织构的组合设计及其对油封性能的影响 被引量：4

7

作者 张付英 张志祥 +2 位作者 夏靖炜 马骏 刘元刚 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期34-40,共7页

对油封表面微织构的形状进行组合设计,应用Abaqus仿真分析不同组合微织构油封的静态接触压力和变形影响矩阵;基于二维平均雷诺方程,建立考虑表面粗糙度以及唇口油膜空化现象影响的流体润滑模型,分析不同形状微织构对旋转油封密封性能的... 对油封表面微织构的形状进行组合设计,应用Abaqus仿真分析不同组合微织构油封的静态接触压力和变形影响矩阵;基于二维平均雷诺方程,建立考虑表面粗糙度以及唇口油膜空化现象影响的流体润滑模型,分析不同形状微织构对旋转油封密封性能的影响规律。结果表明:在相同工况下,相较于无织构油封,微织构对油封泵吸率以及油膜厚度提升较为显著,且组合型织构的提升效果优于单一三角形织构;三角形与半圆形组合织构对油封泵吸率的提升效果最佳,半圆形与方形组合织构对油封油膜厚度的提升为最佳。 展开更多

关键词 微织构 旋转油封 油膜 泵吸率

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CFRP螺旋回流槽油封密封机理的分析

8

作者 高久好 龚烈航 陆国胜 《机床与液压》 北大核心 2004年第8期178-179,共2页

根据流体的粘弹性 ,分析了CFRP (碳纤维增强聚四氟乙烯 )螺旋回流槽油封的密封机理 ,合理解释了该骨架油封既能满足静密封要求 ,又能满足高线速度。

关键词 碳纤维增强聚四氟乙烯 CFRP 密封机理 旋转油封 粘弹性效应 机械设备

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基于响应曲面法的油封结构参数优化设计 被引量：13

9

作者 张付英 陈建垒 +1 位作者 王宏浩 姜向敏 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期86-91,共6页

利用有限元分析软件ABAQUS建立旋转轴唇形油封的二维轴对称模型,并分析接触宽度、前后唇角、过盈量以及腰厚等结构参数对油封密封性能的影响。研究结果表明:在研究的结构参数范围内,油封的接触压力分布均满足密封要求;且油封唇口最大接... 利用有限元分析软件ABAQUS建立旋转轴唇形油封的二维轴对称模型,并分析接触宽度、前后唇角、过盈量以及腰厚等结构参数对油封密封性能的影响。研究结果表明:在研究的结构参数范围内,油封的接触压力分布均满足密封要求;且油封唇口最大接触压力随接触宽度值、前唇角和过盈量的增大而减小,随油封腰部厚度的增加而增大,随后唇角的增大先出现明显增大进而趋于平缓。基于响应曲面法以获得油封面最大接触压力作为优化目标,对旋转轴唇形油封的结构参数进行优化设计,得到最佳的优化组合方案。 展开更多

关键词 旋转轴唇形油封 接触压力 响应曲面法 结构优化

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考虑温度影响时具有表面纹理唇形油封的密封性能研究 被引量：4

10

作者 张付英 杨俊梅 +1 位作者 水浩澈 董城城 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期915-921,共7页

基于弹流润滑理论和旋转轴密封的泵送机理,综合考虑密封唇表面粗糙度和表面纹理的影响,建立了油封密封区域的混合润滑数值模型.模型耦合了流体力学、变形分析、接触力学、温度能量守恒方程和黏温方程,通过迭代求解数值方程,得到不同表... 基于弹流润滑理论和旋转轴密封的泵送机理,综合考虑密封唇表面粗糙度和表面纹理的影响,建立了油封密封区域的混合润滑数值模型.模型耦合了流体力学、变形分析、接触力学、温度能量守恒方程和黏温方程,通过迭代求解数值方程,得到不同表面纹理(圆形、正方形、等边三角形)油封唇口的温度分布、不同转速下油封唇口的最高温度,对比分析了表面纹理对油封接触面温度的影响以及温度升高对油封泵汲率、油膜厚度、摩擦扭矩等密封性能的影响.结果表明:随着转速的增大,唇口最高温度线性递增,表面纹理明显提高了油封的唇部温度;油封工作时,摩擦面的温度从两侧向中间急剧递增,纹理区域温度明显升高,但3种纹理油封之间差异不具有统计学意义.温度升高导致3种纹理油封的泵汲率、油膜厚度、唇口密封压力下降,显著降低了油封的密封性能. 展开更多

关键词 旋转轴唇形油封 表面纹理 温度 密封性能 数值模型

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密封唇部微观纹理方向对油封密封性能的影响 被引量：3

11

作者 张付英 杨俊梅 +1 位作者 水浩澈 董城城 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期56-60,共5页

基于旋转轴密封的泵送机理,综合考虑密封唇表面三角形纹理方向的影响,建立了油封密封区域的数值计算模型,模型耦合了关于温度求解的能量守恒方程.通过迭代求解数值方程,得到唇表面三角形纹理不同方向(以三角形的重心为旋转中心,分别向... 基于旋转轴密封的泵送机理,综合考虑密封唇表面三角形纹理方向的影响,建立了油封密封区域的数值计算模型,模型耦合了关于温度求解的能量守恒方程.通过迭代求解数值方程,得到唇表面三角形纹理不同方向(以三角形的重心为旋转中心,分别向右旋转0°,45°,90°,135°,180°,225°,270°,315°)时油封的泵汲率、油膜厚度、摩擦扭矩、唇口密封压力、唇口平均温度、唇口最高温度等密封性能参数,结果表明:所研究的三角形纹理的8个方向,泵汲率随方向的变化最显著,变化差值为0.7836 mL/h,而其余密封性能参数变化值相比较小,表面纹理设计时应优先考虑三角形纹理方向对泵汲率的影响;综合考虑各项密封性能参数,三角形纹理方向为135°时油封的泵汲率、摩擦扭矩、唇口平均温度、唇口最高温度均较优,在8组不同纹理方向油封中密封性能最优. 展开更多

关键词 旋转轴唇形油封 三角形表面纹理 纹理方向 数值分析 密封性能

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