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传动装置密封环润滑状态判别方法
| 论文题名： | 传动装置密封环润滑状态判别方法 |
| 关键词： | 车辆工程;传动装置;密封环;润滑状态;判别方法 |
| 摘要： | 作为车辆中高速高压传动系统的动态密封装置，密封环主要是用来解决旋转轴和进油衬套间的密封问题，它对保证正常润滑和安全运行起着举足轻重的作用。车辆传动系统在正常工作时，密封环的密封端面紧密地贴合旋转轴凹槽侧面，并且发生相对转动。这样，由密封环的密封端面与旋转轴凹槽侧面就形成了一对滑动摩擦副。对密封而言，能否保持其长期运行作业和较低的泄漏率这一目标主要根据密封端面间的润滑状态而定。怎样准确、快速地判别密封环所处的润滑状态，是当代研究者在工程设计和应用中必须考虑的关键问题，故本论文对如何判别密封环所处的润滑状态进行了相关研究。 考虑到密封环自身结构和工作境况的特殊性，对密封环的密封机理进行了相关研究。首先建立了适用于密封环润滑的Reynolds方程并作无量纲化变换，同时也将密封环润滑所对应的边界条件作无量纲化变换，通过中差分公式对Reynolds方程作离散处理，利用FORTRAN语言来编程与调试，求解获得了油膜厚度分布图、油膜压力分布图，并进行相关分析;然后建立了适用于密封环润滑的能量方程并作无量纲化变换，联立作无量纲化变换的黏温方程，根据入口油温，对这两个方程通过步进方法数值求解，利用FORTRAN语言来编程与调试，求解获得了密封环温升图，并进行相关分析;最后根据密封环轴向受力情况（即油膜开启力和密封环闭合力的大小）来判别密封环所处的润滑状态。 以密封环、密封介质与润滑油膜为传热系统，以滑动摩擦产生的热为热源，以密封环传热特性为基础，确定了密封环传热计算的三种热边界条件，即密封环主密封面的热流密度边界条件、密封环辅助密封面的绝热边界条件、密封环非密封面的对流换热边界条件，从而建立了密封环传热模型。通过有限元分析软件ANSYS选用热分析模块、导入几何模型、划分网格、施加热分析边界条件、求解及结果后处理，得到了密封环温度分布图，及其与旋转轴转速和密封介质进口油压的关系。 自主研制并搭建了一台高速高压并且适合旋转运动的密封性能试验台。通过密封环的温升试验，获得了密封环温升性能参数及其相关的影响规律曲线，结合仿真结果加以论证，讨论了旋转轴转速与密封介质进口油压对密封环温升的影响;由试验数据的研究分析，获得了工况参数—摩擦系数关系曲线，并以此区分相应的润滑区间。 |
| 作者： | 陈永良 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 宫燃;葛如海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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