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船用齿轮箱唇形密封性能分析研究
| 论文题名： | 船用齿轮箱唇形密封性能分析研究 |
| 关键词： | 船舶传动装置;唇形密封;故障分析;过盈量;应力分析;温度场 |
| 摘要： | 密封件是机械设备的重要组成部分。随着工业的不断发展，机械设备中密封件的性能要求也越来越高。为了适应密封需求及工作环境的差异，密封件的结构形式多种多样，其失效原因也各不相同。其中，大多数的油封失效都是由油封唇口处摩擦生热引起的高温所导致。油封唇口与旋转轴表面接触产生摩擦，消耗的机械能转变为热能，积聚在接触部位，造成唇口温度升高，加速了唇口部位的老化、变硬和磨损，影响了油封的使用性能和寿命。 本文针对船舶传动装置唇形密封特性展开研究。通过分析船舶传动装置接触型唇形密封的常见故障，确定了唇口高温是此类密封件的主要故障诱因。通过对国内外相关密封研究资料进行总结，选用ANSYS有限元软件建立了基于Mooney-Rivlin理论的船舶传动装置唇形密封分析模型。首先对不同过盈量条件下的油封唇口接触应力进行了仿真分析，得出了该处接触应力变化曲线。在应力分析的基础上，考虑了不同的过盈量和线速度边界条件，进行了换热仿真分析，得到了轴与唇口之间接触表面的温度场分布。本文以不超过合金钢低温回火温度150℃（上限）为判定依据，得出了不同轴颈尺寸、线速度等条件下唇形密封的最大过盈量限值。此外，还在考虑边界润滑条件及水压作用的前提下，采用有限元法对船舶传动装置密封性能进行了仿真分析，确定了现有密封结构的最大耐水压能力。 本文的研究成果既可作为密封件故障分析的判据，又可为未来船舶传动装置密封设计提供理论依据。 |
| 作者： | 张博晗 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 尹逊民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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