傳動(dòng)裝置密封環(huán)潤(rùn)滑狀態(tài)判別方法.pdf

1、作為車輛中高速高壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)密封裝置，密封環(huán)主要是用來(lái)解決旋轉(zhuǎn)軸和進(jìn)油襯套間的密封問(wèn)題，它對(duì)保證正常潤(rùn)滑和安全運(yùn)行起著舉足輕重的作用。車輛傳動(dòng)系統(tǒng)在正常工作時(shí)，密封環(huán)的密封端面緊密地貼合旋轉(zhuǎn)軸凹槽側(cè)面，并且發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，由密封環(huán)的密封端面與旋轉(zhuǎn)軸凹槽側(cè)面就形成了一對(duì)滑動(dòng)摩擦副。對(duì)密封而言，能否保持其長(zhǎng)期運(yùn)行作業(yè)和較低的泄漏率這一目標(biāo)主要根據(jù)密封端面間的潤(rùn)滑狀態(tài)而定。怎樣準(zhǔn)確、快速地判別密封環(huán)所處的潤(rùn)滑狀態(tài)，是當(dāng)代研究者在工程設(shè)

2、計(jì)和應(yīng)用中必須考慮的關(guān)鍵問(wèn)題，故本論文對(duì)如何判別密封環(huán)所處的潤(rùn)滑狀態(tài)進(jìn)行了相關(guān)研究。
　　考慮到密封環(huán)自身結(jié)構(gòu)和工作境況的特殊性，對(duì)密封環(huán)的密封機(jī)理進(jìn)行了相關(guān)研究。首先建立了適用于密封環(huán)潤(rùn)滑的Reynolds方程并作無(wú)量綱化變換，同時(shí)也將密封環(huán)潤(rùn)滑所對(duì)應(yīng)的邊界條件作無(wú)量綱化變換，通過(guò)中差分公式對(duì)Reynolds方程作離散處理，利用FORTRAN語(yǔ)言來(lái)編程與調(diào)試，求解獲得了油膜厚度分布圖、油膜壓力分布圖，并進(jìn)行相關(guān)分析;然后建立了適

3、用于密封環(huán)潤(rùn)滑的能量方程并作無(wú)量綱化變換，聯(lián)立作無(wú)量綱化變換的黏溫方程，根據(jù)入口油溫，對(duì)這兩個(gè)方程通過(guò)步進(jìn)方法數(shù)值求解，利用FORTRAN語(yǔ)言來(lái)編程與調(diào)試，求解獲得了密封環(huán)溫升圖，并進(jìn)行相關(guān)分析;最后根據(jù)密封環(huán)軸向受力情況（即油膜開啟力和密封環(huán)閉合力的大?。﹣?lái)判別密封環(huán)所處的潤(rùn)滑狀態(tài)。
　　以密封環(huán)、密封介質(zhì)與潤(rùn)滑油膜為傳熱系統(tǒng)，以滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱為熱源，以密封環(huán)傳熱特性為基礎(chǔ)，確定了密封環(huán)傳熱計(jì)算的三種熱邊界條件，即密封環(huán)主密封

4、面的熱流密度邊界條件、密封環(huán)輔助密封面的絕熱邊界條件、密封環(huán)非密封面的對(duì)流換熱邊界條件，從而建立了密封環(huán)傳熱模型。通過(guò)有限元分析軟件ANSYS選用熱分析模塊、導(dǎo)入幾何模型、劃分網(wǎng)格、施加熱分析邊界條件、求解及結(jié)果后處理，得到了密封環(huán)溫度分布圖，及其與旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速和密封介質(zhì)進(jìn)口油壓的關(guān)系。
　　自主研制并搭建了一臺(tái)高速高壓并且適合旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的密封性能試驗(yàn)臺(tái)。通過(guò)密封環(huán)的溫升試驗(yàn)，獲得了密封環(huán)溫升性能參數(shù)及其相關(guān)的影響規(guī)律曲線，結(jié)合仿真結(jié)