全回轉(zhuǎn)推進器唇形油封動密封性研究及裝配參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、全回轉(zhuǎn)推進器作為動力定位系統(tǒng)關(guān)鍵執(zhí)行裝備，是大型海洋作業(yè)平臺等海上設(shè)備確保定位精度和平穩(wěn)性的核心裝備。唇型油封作為全回轉(zhuǎn)推進器艉軸動密封的主要密封元件，其動密封性能直接影響到全回轉(zhuǎn)推進器的工作壽命。唇型油封的裝配參數(shù)是影響其密封性能的重要原因，但是針對油封的研究主要集中其結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計上，從裝配角度對油封動密封性能的研究相對缺失，因此通過研究裝配參數(shù)對唇型油封動密封性能的影響規(guī)律，對為唇型油封裝配參數(shù)的設(shè)計與優(yōu)化提供理論指導基礎(chǔ)就顯得尤為

2、重要。基于此，本文采用理論分析與數(shù)值模擬和試驗研究相結(jié)合的方法構(gòu)建唇型油封裝配預緊力對其動密封性能的關(guān)聯(lián)模型。
　　首先，本文采用順序耦合法對唇型油封的結(jié)構(gòu)-熱耦合場進行分析，通過有限元分析軟件Ansys建立了唇型油封的二維軸對稱模型，得到了裝配預緊力對油封接觸寬度的影響規(guī)律，并將結(jié)構(gòu)場分析結(jié)果帶入到溫度場分析中，得到在裝配預緊力影響下接觸區(qū)域溫度的變化規(guī)律。研究結(jié)果為進一步研究唇型油封密封性能提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
　　然后，本文

3、根據(jù)全回轉(zhuǎn)推進器艉軸唇型油封的潤滑特性，推導了潤滑脂線接觸Reynolds方程，并對方程進行了無量綱化，采用有限差分法求解Reynolds方程和油膜厚度方程，求取了唇型油封接觸區(qū)域在不同裝配預緊力下的油膜厚度和油膜壓力，分析得到了唇型油封裝配預緊力對其彈流潤滑性能的影響規(guī)律，為后續(xù)研究唇型油封動密封性能奠定了基礎(chǔ)。
　　最后，本文建立了唇型油封泄漏率的數(shù)值計算模型，分析了裝配預緊力對唇型油封泄漏率大小的影響規(guī)律。并設(shè)計了一套模擬唇