旋轉唇形油封泵汲機理和散熱機理研究.pdf

1、旋轉唇形油封泵汲機理和散熱機理研究重慶大學碩士學位論文（學術學位）學生姓名：康帥指導教師：趙良舉教授專業(yè)：動力工程及工程熱物理學科門類：工學重慶大學動力工程學院二O一四年四月重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要目前國內旋轉唇形油封的設計，主要采用傳統(tǒng)的經驗設計和粗略宏觀分析的方式，油封的密封性能在生產出來之前不可預見，只能通過實驗判斷產品合格與否，既費時又費力。人們對油封的研究不少，但很少研究油封結構參數對油封密封性能和散熱的影響。本文針

2、對這一研究現(xiàn)狀，利用有限元軟件建立安裝后旋轉唇形油封的二維軸對稱模型，得到油封唇口接觸寬度和接觸壓力分布，并結合理論分析的結果，分析重要參數對油封泵汲率和生熱量的影響；在此基礎上利用CFD軟件建立旋轉軸和油封唇口潤滑油的二維軸對稱模型，分析重要參數對油封唇口溫度分布的影響。有限元模擬和理論分析結果表明，油封唇口柯西應力和接觸壓力最大處位于油封唇尖；由油封唇尖往空氣側和油側，柯西應力和接觸壓力減少很快。隨過盈量的增大，油封唇口的接觸寬度、

3、泵汲率和生熱量均增加，而油封唇口最大接觸壓力先增加后減少。不同彈簧勁度系數下，油封唇口有相似的壓力分布；彈簧勁度系數的增大，使得油封簧后內徑減少；其對油封生熱量影響很大，而對泵汲率影響較小。彈簧中心與油封唇尖的軸向距離增大后，油封唇口接觸寬度和生熱量減少，而油封泵汲率則增加。隨空氣側唇角的增加，油封唇口接觸寬度和泵汲率均減少，而生熱量則緩慢增加。油封唇口的生熱量和泵汲率都隨軸轉速的增加而快速增加。CFD模擬結果表明，旋轉唇形油封工作過程