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水压密封件的密封性能研究

刘晟昊  
【摘要】:作为水压传动与控制中非常重要的基础性元件,水压泵具有抗污染能力强,构造简单等特点,从而广泛应用于水压系统中。但水压泵在使用过程中所产生的泄漏等问题严重影响了其应用场合。随着水压技术的发展,对水压泵密封件的性能提出了更高的要求,因此,水压泵密封件在密封方面的特性得到了学术界和工业界广泛的关注。 论文主要采用ANSYS和FLUENT软件对水压泵密封件进行建模和仿真,重点研究水压密封件产生泄漏的原因以及如何从结构上消除泄漏的方法,并模拟和计算不同结构0形圈的密封特性,从可视化的角度,分析不同结构机械密封易于产生泄漏的位置和强弱。 论文主要包括三部分内容: (1)利用ANSYS和FLUENT对O形圈的水压密封性能进行了计算分析。其中重点分析了密封压力和0形圈材料对O形圈密封特性的影响,通过研究不同结构参数对O形圈密封特性的影响,得出除了密封压力和O形圈的材料之外,线径和密封间隙也是易引起0形圈的泄漏的因素。对其进行稳态ANSYS计算,验证了泄漏因素分析的正确性。 (2)利用ANSYS和FLUENT分析被密封件表面粗糙度对水压O形圈密封特性和静态特性的影响。得出了水压O形圈最小接触宽度要求,为水压O形圈的设计提供了一定的依据。 (3)利用ANSYS对某种水压泵的轴封密封性能进行静态计算和分析,重点分析端面宽度、弹簧压力、液体压力和动环的材料对机械密封特性和静态特性的影响。通过分析可知,动环的形变是对机械密封密封性能有较大影响的参数。基于对轴封性能的详细计算,对其进行结构优化,进一步提高水压泵轴封的密封性能。并在WorkBench中对水压泵机械密封密封性能进行立体仿真分析,尝试从结构整体的角度来分析水压泵密封件的密封性能。验证了前面密封性能分析的正确性。


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