傳動(dòng)裝置動(dòng)密封失效分析及試驗(yàn)研究.pdf

1、重載車輛傳動(dòng)系統(tǒng)使用漲圈型密封環(huán)作為動(dòng)態(tài)密封裝置，主要解決旋轉(zhuǎn)件與固定件之間的密封問題。從實(shí)際運(yùn)行情況看，密封環(huán)的使用壽命一般都達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，出現(xiàn)提前失效的現(xiàn)象。其失效形式是密封環(huán)的密封面的嚴(yán)重磨損，導(dǎo)致密封實(shí)際接觸面積減小，影響傳動(dòng)裝置的正常運(yùn)行。因此在密封環(huán)的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)階段，分析密封環(huán)失效原因，延長密封環(huán)使用壽命是傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)開發(fā)過程中的重要研究課題。 結(jié)合密封環(huán)的應(yīng)用條件和工作環(huán)境，研究密封環(huán)的潤滑特性，通過建立油膜模型

2、求解雷諾方程，得到油膜壓力、承載力和摩擦力矩的表達(dá)式，并獲得它們隨密封參數(shù)和工況狀態(tài)的變化規(guī)律，從流體油膜的角度來研究密封環(huán)的潤滑狀況。通過密封環(huán)的受力分析，比較密封開啟力與閉合力的平衡關(guān)系，確定影響密封環(huán)摩擦狀態(tài)的規(guī)律。同時(shí)，建立密封環(huán)泄漏模型，研究其泄漏情況。 密封環(huán)的磨損分為正常磨損與非正常磨損，根據(jù)它們的不同特點(diǎn)，提出采用試驗(yàn)分析法與理論建模法來分別研究。建立了密封環(huán)的磨損分析模型，討論了密封環(huán)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)與擾動(dòng)對磨損的影響

3、。通過磨損試驗(yàn)，分析密封環(huán)在不同速度、壓力和油溫條件下的摩擦磨損規(guī)律。利用掃描電子照微鏡觀察了磨損程度不同的密封環(huán)端面的表面形貌，并探討了其磨損機(jī)理。 根據(jù)密封環(huán)、油膜和密封介質(zhì)組成的傳熱系統(tǒng)，以摩擦熱為熱源，研究了密封環(huán)的傳熱特性，得到密封環(huán)導(dǎo)熱計(jì)算的熱邊界條件，提出了密封端面摩擦熱的計(jì)算方法，推導(dǎo)了密封環(huán)溫度分布的計(jì)算公式，得到了密封環(huán)的溫度場以及影響摩擦熱和密封環(huán)傳熱性能的因素。模擬實(shí)際運(yùn)行工況，采用熱-結(jié)構(gòu)耦合分析方法獲

4、得密封環(huán)在壓力和摩擦熱作用下的變形特征。 自主開發(fā)研制了一臺高轉(zhuǎn)速、高油壓，適用于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用的密封性能試驗(yàn)臺。通過試驗(yàn)系統(tǒng)可以完成靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的泄漏檢測，密封環(huán)的溫升試驗(yàn)和磨損試驗(yàn)，具備良好的逶用性和實(shí)用性。對密封環(huán)進(jìn)行試驗(yàn)，獲取其性能參數(shù)及其影響規(guī)律曲線，與理論計(jì)算進(jìn)行對比論證，探討了各環(huán)境參數(shù)對密封性能的影響。試驗(yàn)臺的研制為失效分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與改進(jìn)及其理論驗(yàn)證提供了基礎(chǔ)保證。 研究失效的評價(jià)技術(shù)指標(biāo)，從壓力、轉(zhuǎn)速、潤滑