傳動裝置密封環(huán)潤滑狀態(tài)判別方法.pdf

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

2、計和應(yīng)用中必須考慮的關(guān)鍵問題，故本論文對如何判別密封環(huán)所處的潤滑狀態(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，對密封環(huán)的密封機理進(jìn)行了相關(guān)研究。首先建立了適用于密封環(huán)潤滑的Reynolds方程并作無量綱化變換，同時也將密封環(huán)潤滑所對應(yīng)的邊界條件作無量綱化變換，通過中差分公式對Reynolds方程作離散處理，利用FORTRAN語言來編程與調(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)潤滑的能量方程并作無量綱化變換，聯(lián)立作無量綱化變換的黏溫方程，根據(jù)入口油溫，對這兩個方程通過步進(jìn)方法數(shù)值求解，利用FORTRAN語言來編程與調(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?。﹣砼袆e密封環(huán)所處的潤滑狀態(tài)。
　　以密封環(huán)、密封介質(zhì)與潤滑油膜為傳熱系統(tǒng)，以滑動摩擦產(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)非密封面的對流換熱邊界條件，從而建立了密封環(huán)傳熱模型。通過有限元分析軟件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高速高壓并且適合旋轉(zhuǎn)運動的密封性能試驗臺。通過密封環(huán)的溫升試驗，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)