隨著航空航天技術的不斷發(fā)展,對航空發(fā)動機性能要求越來越高,密封裝置作為影響發(fā)動機性能的重要因素,其性能的提升在航空發(fā)動機經(jīng)濟、效率等各方面影響顯著。傳統(tǒng)的刷式密封、端面密封及蓖齒密封等發(fā)展相對成熟,但也已經(jīng)逐漸滿足不了航空發(fā)動機性能提升的要求,指尖密封作為繼刷式密封后提出的新型柔性密封裝置,因其具有良好的柔性動態(tài)特性,且泄漏水平小,因而具有較大應用潛能。指尖密封的結構特征,尤其是指尖梁的結構剛度對指尖密封性能起著決定性作用,但指尖片之間、指尖片與后擋板之間摩擦阻滯產(chǎn)生的遲滯泄漏,以及指尖靴與密封跑道之間的磨損特性是影響其工作穩(wěn)定性的重要因素。根據(jù)摩擦學機理,耐磨涂層是有效改善該問題的重要途徑。為此,本研究根據(jù)指尖密封的涂層工藝特點,首先選擇碳化鎢（WC）、碳化鉻（Cr₃C₂）和特氟龍（PTFE）涂層材料,通過盤銷摩擦樣塊進行摩擦機理實驗,通過銷—盤摩擦試驗揭示耐磨涂層的摩擦學性能及耐磨機理,優(yōu)選適合于指尖密封的耐磨涂層。另一方面對漸開線型指尖密封結構進行優(yōu)化,按優(yōu)化所得結構進行密封件的加工,并結合摩擦機理實驗結果選擇涂層工藝并進行涂層制備,并... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.緒論
    1.1 指尖密封研究的背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 指尖密封的結構類型及工作原理
        1.2.1 接觸式指尖密封
        1.2.2 非接觸式指尖密封
        1.2.3 壓力平衡型指尖密封
    1.3 國內(nèi)外研究進展及存在的問題
        1.3.1 指尖密封國內(nèi)外研究進展
        1.3.2 指尖密封存在的問題
    1.4 本文主要研究內(nèi)容及意義
        1.4.1 本文研究內(nèi)容
        1.4.2 本文研究意義
2.漸開線型指尖密封靜態(tài)性能分析
    2.1 引言
    2.2 ANSYS APDL簡介
    2.3 漸開線型指尖密封的幾何模型
    2.4 漸開線型指尖密封性能分析模型
        2.4.1 分析模型的網(wǎng)格劃分
        2.4.2 分析模型接觸設置
        2.4.3 邊界條件設定與加載
    2.5 仿真結果分析
    2.6 小結
3.漸開線型指尖密封動態(tài)性能分析
    3.1 引言
    3.2 分析模型建立及加載
    3.3 仿真結果分析
        3.3.1 不同摩擦系數(shù)指尖密封動態(tài)響應
        3.3.2 轉(zhuǎn)速及壓差對指尖密封動態(tài)性能的影響
    3.4 小結
4.耐磨涂層摩擦性能及磨損機理分析
    4.1 引言
    4.2 試驗方案及涂層制備
        4.2.1 試驗方案
        4.2.2 涂層材料
        4.2.3 涂層制備工藝
        4.2.4 摩擦試樣制備
        4.2.5 涂層屬性檢測
    4.3 摩擦磨損試驗
    4.4 涂層摩擦性能及磨損機理分析
        4.4.1 磨痕SEM形貌分析
        4.4.2 磨痕2D及3D輪廓分析
        4.4.3 摩擦系數(shù)對比分析
    4.5 小結
5.漸開線型指尖密封結構優(yōu)化及試驗
    5.1 引言
    5.2 漸開線型指尖密封結構優(yōu)化
        5.2.1 優(yōu)化結構參數(shù)選擇
        5.2.2 優(yōu)化算法
        5.2.3 指尖密封優(yōu)化模型建立及求解
        5.2.4 優(yōu)化結果
    5.3 指尖密封試驗研究
        5.3.1 試驗臺簡介
        5.3.2 指尖密封試驗件制備
        5.3.3 指尖密封臺架試驗結果
    5.4 小結
6.總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]考慮泄漏間隙有壓流體作用的指尖密封瞬態(tài)性能分析[J]. 王莉娜,陳國定,蘇華,路菲.  航空動力學報. 2015(08)
[2]2.5D碳/碳復合材料指尖密封動態(tài)性能分析[J]. 路菲,陳國定,蘇華,王莉娜.  航空學報. 2013(11)
[3]基于系統(tǒng)響應特征的指尖密封泄漏特性分析[J]. 張延超,劉凱,周連杰,胡海濤.  航空動力學報. 2013(01)
[4]物理氣相沉積技術的研究進展與應用[J]. 吳笛.  機械工程與自動化. 2011(04)
[5]Dynamic Behavior Analysis of Finger Seal Based on Equivalent Dynamic Model[J]. SU Hua and CHEN Guoding School of Mechatronics,Northwestern Polytechnical University,Xi’an 710072,China.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2010(05)
[6]指尖密封性能優(yōu)化的一種新方法[J]. 張延超,陳國定,周連杰,羅健.  機械工程學報. 2010(10)
[7]指尖密封性能的模糊Nash平衡優(yōu)化[J]. 張延超,陳國定,申曉龍.  航空動力學報. 2010(01)
[8]超音速火焰噴涂WC涂層替代電鍍硬鉻:疲勞和摩擦磨損性能[J]. 周克崧,鄧春明,劉敏.  中國工程科學. 2009(10)
[9]熱噴涂技術在我國航天領域的應用[J]. 吳朝軍,吳曉峰,楊杰.  金屬加工(熱加工). 2009(18)
[10]刷式密封技術及其在汽輪機優(yōu)化設計中的應用[J]. 陽虹,楊建道,李軍,王金山,何阿平.  動力工程. 2009(08)

碩士論文
[1]壓力平衡型指尖密封的動態(tài)性能優(yōu)化與試驗研究[D]. 石騰騰.西安理工大學 2017
[2]激光熔覆碳化鉻—鎳基復合涂層的制備與摩檫學研究[D]. 林成虎.延邊大學 2013
[3]指尖密封性能與結構特征關聯(lián)特性分析[D]. 江岸英.西北工業(yè)大學 2007
[4]非漸擴形結構指尖密封特性研究[D]. 桂普國.西北工業(yè)大學 2003



本文編號：3001593