發(fā)布時(shí)間：2022-02-24 21:02

　　本論文針對(duì)解決的是大型工業(yè)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸,如船舶艉軸、電機(jī)轉(zhuǎn)軸等的動(dòng)密封問(wèn)題。由于這些旋轉(zhuǎn)軸軸徑很大,且有時(shí)軸端已經(jīng)連接了其他很復(fù)雜的零部件,不便或不允許拆卸。因此在這些情況下安裝普通的磁性液體密封件時(shí),整個(gè)拆卸及裝配過(guò)程非常困難,會(huì)消耗大量的人力物力資源。為此,本文提出并設(shè)計(jì)了一種新型的分瓣式磁性液體密封裝置,以便提高安裝和維修的效率,減少由于停工而造成的經(jīng)濟(jì)損失。本論文針對(duì)這一目標(biāo),完成了以下研究:（1）對(duì)磁性液體密封、剖分式密封和分瓣式磁性液體密封的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié),針對(duì)前人分瓣式磁性液體密封研究中所遇到的分瓣式外殼的密封不可靠難題,創(chuàng)新性地提出了一種O型密封圈與橡膠條配合使用的分瓣式外殼的密封方法。（2）在磁性液體的三大方程理論基礎(chǔ)之上,結(jié)合磁性液體的Bernoulli方程,推導(dǎo)了磁性液體密封的耐壓公式。（3）按照一定比例,縮小設(shè)計(jì)并繪制了分瓣式磁性液體密封裝置的裝配圖以及各部件的零件圖,并進(jìn)行了分瓣式密封結(jié)構(gòu)的材料選取。（4）用COMSOL模擬了分瓣式磁性液體密封裝置內(nèi)部磁性液體密封組件的靜磁場(chǎng),通過(guò)后處理分析,驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,并且計(jì)算了旋轉(zhuǎn)軸密封處的理論耐壓能力值。... 

【文章來(lái)源】：北方工業(yè)大學(xué)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 磁性液體密封研究現(xiàn)狀
    1.3 分瓣式密封研究現(xiàn)狀
        1.3.1 剖分式密封
        1.3.2 分瓣式磁性液體密封
    1.4 研究?jī)?nèi)容
第二章 分瓣式磁性液體密封理論
    2.1 磁性液體密封的基礎(chǔ)理論
        2.1.1 磁性液體的質(zhì)量守恒方程
        2.1.2 磁性液體的能量守恒方程
        2.1.3 磁性液體的運(yùn)動(dòng)方程
    2.2 磁性液體密封的耐壓理論
        2.2.1 磁性液體的Bernoulli方程
        2.2.2 磁性液體密封的耐壓公式
    2.3 本章小結(jié)
第三章 分瓣式磁性液體密封裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 分瓣式密封結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
    3.2 分瓣式外殼的設(shè)計(jì)
        3.2.1 分瓣式外殼的材料選擇
        3.2.2 外殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.3 其他零件的設(shè)計(jì)
        3.3.1 主軸的設(shè)計(jì)
        3.3.2 極靴的設(shè)計(jì)
        3.3.3 分瓣式隔磁環(huán)的設(shè)計(jì)
        3.3.4 分瓣式端蓋的設(shè)計(jì)
        3.3.5 剖分式軸承
        3.3.6 永久磁鐵的選擇
    3.4 本章小結(jié)
第四章 磁性液體密封磁場(chǎng)仿真
    4.1 分瓣式磁性液體密封裝置磁場(chǎng)模擬
        4.1.1 建立磁性液體密封模型
        4.1.2 設(shè)置求解域和邊界條件
        4.1.3 網(wǎng)格劃分與數(shù)值求解
        4.1.4 仿真結(jié)果分析
    4.2 磁性液體密封參數(shù)化掃描
        4.2.1 密封間隙對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響
        4.2.2 極靴厚度對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響
        4.2.3 磁鐵厚度對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響
    4.3 磁性液體密封磁場(chǎng)仿真APP的開發(fā)
        4.3.1 COMSOL APP的介紹
        4.3.2 磁性液體密封仿真APP
    4.4 本章小結(jié)
第五章 分瓣式密封結(jié)構(gòu)橡膠有限元分析
    5.1 橡膠材料的性質(zhì)
        5.1.1 幾何非線性
        5.1.2 材料非線性
        5.1.3 接觸非線性
    5.2 橡膠密封判定準(zhǔn)則
        5.2.1 最大接觸應(yīng)力準(zhǔn)則
        5.2.2 Von-Mises屈服失效判據(jù)
    5.3 分瓣式結(jié)構(gòu)橡膠有限元分析
        5.3.1 O型密封圈的有限元分析
        5.3.2 矩形截面密封條的有限元分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]分瓣式密封裝置磁性液體平面密封研究[J]. 張惠濤,李德才.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]全剖式機(jī)械密封的發(fā)展?fàn)顩r與性能試驗(yàn)研究[J]. 宋佳.  流體機(jī)械. 2016(05)
[3]剖分式機(jī)械密封技術(shù)研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵問(wèn)題探討[J]. 胡瓊,孫見君,涂橋安,馬晨波,何斌輝,劉平.  化工進(jìn)展. 2015(05)
[4]基于有限元分析的液壓往復(fù)密封優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 賀慶平,張付英,沈曉斌.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2008(07)
[5]高壓快開盲板侍服密封圈非線性有限元分析[J]. 蔡永梅,王偉,謝禹鈞,苗一,韋達(dá)剛.  遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[6]磁性液體密封耐壓傳遞過(guò)程的分析[J]. 宇文麗霞,李德才,何新智.  機(jī)械工程師. 2006(06)
[7]納米磁性液體及其在印刷中的應(yīng)用[J]. 馬濤,楊麗珍,賈靜茹,湯文杰.  北京印刷學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(03)
[8]磁性納米粒子的制備及應(yīng)用[J]. 張效巖,王英,張亞非.  磁性材料及器件. 2004(06)
[9]納米磁性液體的特性與應(yīng)用[J]. 耿文學(xué).  電子測(cè)試. 2004(02)
[10]磁性液體及其密封應(yīng)用研究綜述[J]. 張金升,尹衍升,張淑卿,李嘉,譚訓(xùn)彥,劉英才,孟繁琴.  潤(rùn)滑與密封. 2003(04)

博士論文
[1]分瓣式結(jié)構(gòu)磁性密封膠密封性能理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張惠濤.北京交通大學(xué) 2018

碩士論文
[1]分瓣式磁性液體密封的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孟祥前.北京交通大學(xué) 2014
[2]液壓伺服作動(dòng)器O形密封圈實(shí)驗(yàn)研究與有限元分析[D]. 胡琦.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3643503