基于Fluent两种螺旋槽密封微间隙三维流场分析

应用UG三维建模软件建立两种不同形式的螺旋槽密封结构,用Gambit软件对其进行网格划分,并利用流体动力学求解工具Fluent对两种形式螺旋槽密封的微间隙三维流场进行了模拟仿真。研究表明：两种形式的螺旋槽均可以产生明显的动压效应;在一定转速范围内端面总压随着转速升高而增强;开于密封端面间的螺旋泵送槽相比于同类开于外径处的螺旋槽流体动压效应更为明显,形成的流体润滑膜更为稳定。     

基于Fluent两种螺旋槽密封微间隙三维流场分析（英文）

应用UG三维建模软件建立两种不同形式的螺旋槽密封结构,用Gambit软件对其进行网格划分,并利用流体动力学求解工具Fluent对两种形式螺旋槽密封的微间隙三维流场进行了模拟仿真。研究表明:两种形式的螺旋槽均可以产生明显的动压效应;在一定转速范围内端面总压随着转速升高而增强;开于密封端面间的螺旋泵送槽相比于同类开于外径处的螺旋槽流体动压效应更为明显,形成的流体润滑膜更为稳定。     

充分发挥精密镗床的工艺性

作者根据精密镗床的结构特点和配置形式及其典型附件,介绍了在精密镗床上进行内外圆柱面的加工,端面加工、球面加工、曲面加工、切槽加工、成组加工和多刀加工等多种工艺可能性,藉以充分发挥精密镗床的加工性能。文章最后还介绍了一种使用金刚石砂轮对镗刀进行自动研磨的刃具研磨机。     

不同密封副材料的表面织构设计及其润滑和密封特性

表面织构化是提升机械密封性能的有效途径，合适的密封副材料是保证机械密封长寿命、高可靠性运行的先决条件。为获得基于不同密封副材料的表面织构设计原则，选取硬质合金/碳石墨、硬质合金/碳化硅两类密封副材料，在硬质合金密封环端面加工不同参数的直线型、V型槽表面织构，研究其润滑和密封特性。结果表明，对于硬质合金/碳石墨密封副，在密封端面加工面积率为4%、（θ，β）参数为（-30°，60°）的V型沟槽织构具有较优的减摩和抑制泄漏效果；对于硬质合金/碳化硅密封副，织构化密封端面能显著降低摩擦因数和启动力矩、促进密封端面热量排散、且不会增加泄漏，面积率为6%直槽型织构效果最优。进一步揭示了织构类型和排布形式对润滑和密封性能的作用机理，为不同工况下密封副端面织构化设计提供了参考。     

高速硬盘部分螺旋槽动压滑动轴承的动态特性研究

对一种部分螺旋槽动压滑动轴承进行了研究,该轴承不仅具有较强的承载能力,而且在小偏心率时具有较高的稳定性.对比研究表明,部分螺旋槽动压滑动轴承克服了光滑圆柱滑动轴承稳定性差的缺点.     

硬脆材料皮秒激光微加工试验研究

硬脆材料微加工中常存在材料易崩裂、刀具磨损严重、加工效率低等不足,引入超短脉冲激光微加工技术,通过光-热-力效应引发材料去除,可有效克服上述加工难题。以羟基磷灰石生物陶瓷、氧化铝工程陶瓷、单晶硅三种典型硬脆材料为加工对象,探索基于皮秒激光的微加工工艺方法,尝试利用激光干切、液体辅助、化学辅助等不同手段,完成微槽、微孔等结构的高质量加工,并分析微加工表面特征形貌,评估工艺方法可行性。     

智能手机模具型腔5轴激光拉丝纹理加工

介绍了智能手机模具型腔零件在德国DMG MORI LASERTEC 5轴激光加工中心激光加工中Rhinoceros网格处理、Adobe Photoshop CS的图档处理、Unfold3D的UV展开处理、Lastex激光编程等技术问题及自己在实际加工中的工装选择、加工工艺选择、曲面网格优化、激光编程等技术。     

淬硬钢密封槽高效加工工艺研究

分析了动力转向器齿条活塞密封槽磨削工艺易出现的质量问题和采用硬车淬硬钢密封槽工艺的技术难点,提出了一种高效的淬硬钢密封槽加工工艺方案。采用正交试验法设计实验,得到不同工艺参数对刀具寿命的影响规律,并根据分析结果对车削工艺参数进行了优化。实践表明,车削淬硬钢密封槽时切槽刀径向和两侧面切削余量的选择最为关键。采用粗车密封槽,热处理后再精车密封槽的工艺方案不仅能保证加工质量、提高生产效率、降低成本,还绿色环保。该研究为齿条活塞密封槽的车削加工提供了依据,也为其他类似零件的加工提供了可资借鉴的经验。     

基于槽区表面纹理化改性的液膜密封性能提升方法

目的 对传统液膜密封槽区的表面进行微观有序纹理化改性,以期调节微尺度流动,提高密封综合性能。方法 根据流动因子ξ判断密封端面间流体流动状态,采用有限体积法数值模拟密封稳态性能,对比现有文献验证算法的正确性;对比研究不同几何、工况参数下,有、无表面微纹理设计的密封开启力和泵送率的变化规律,研究槽区纹理对密封性能的影响机理。结果 采用槽区纹理化改性在提高密封间隙流体静压的同时,还可实现方向性导流,增强流体动压;在纹理方向与流场方向高度一致时(在所研究工况下,α为10º~15º),可表现出良好的导流效果;通过增加纹理密度(用纹理数量表示,n)或增大纹理宽间比(Bm/Cm),适当调小纹理间距Cm,可使导流效应增强;通过微纹理设计不会改变槽型参数的优化结果,存在较宽的纹理结构参数区间,使有纹理的密封性能较无微纹理的更优;有纹理密封在高速、大槽深时的维稳和抑漏效果更好。结论 在液膜密封槽区表面合理设计有序微纹理,可在槽型结构已较优的基础上,进一步提升液膜开启力、降低泄漏率。依据分析结果,提出“在流场与流体型槽方向高度匹配的前提下,设计超滑水槽区表面能够大幅提升液膜密封开启性能和泵送能力”的设想。     

正五边形-椭圆形复合微孔化机械密封性能研究

针对微孔化机械密封可以成效改善机械密封性能问题，探究考虑复合微孔对机械密封的承载力和泄漏量的变化规律，以揭示复合微孔具有较好的密封性能。首先，建立正五边形-椭圆形复合微孔流体膜的几何模型；其次，通过数值模拟研究了复合微孔织构化对机械密封摩擦副端面流场的压力分布，并与单一微孔进行了对比；最后，进行对比其不同微孔深度h_p、旋转速度n、面积比S_p和压力进口p_i等对密封性能的影响。结果表明，微孔深度3μm左右时，复合微孔的泄漏量和承载力均取得了最大值，开漏比取得了最小值；复合微孔的承载力和泄漏量均随着转速和进口压力的增大而增大；复合微孔化机械密封具有较大的承载力和较小的泄漏量，其开漏比优于单一微孔的开漏比，复合微孔化端面具有良好的密封性能。     

高参数金属波纹管集装式机械密封腔内流场动力学特性研究

以计算流体动力学(CFD)数值计算理论及方法为基础,对处于高速、高温、高压复杂工况的波纹管集装式机械密封装置腔内流场进行了数值模拟分析,得到了密封腔内介质的温度场、压力场、湍动能及流场区域涡量分布,分析了腔内流体的流动及传热动力学特性,为动、静环温度场的热流固耦合数值算法提供依据.     

超高压柱塞液压缸自适应变间隙密封技术研究

为解决超高压密封难题,根据间隙节流降压密封原理和圆筒形腔体受内外压差作用会产生径向弹性变形理论,设计了超高压柱塞液压缸自适应变间隙密封结构.解析计算不同壁厚、不同超高工作压力下的柱塞腔体径向变形量,数值分析不同工作压力、不同初始间隙下的柱塞径向变形量及液压缸密封间隙值分布情况并进行测试.结果表明:超高压状态下,圆筒形柱...     

某型发动机用减压阀性能建模研究

设计一种直接作用式波纹管减压阀,介绍其工作原理,基于计算流体动力学方法对其内部流场进行分析;运用力学方程、流量方程和连续性方程建立其数学模型,利用AMESim仿真软件对其静态特性进行分析,并通过试验验证仿真模型准确性;分析主要结构参数如主弹簧刚度、弹簧腔及反馈腔阻尼孔直径、阀芯直径以及阀芯及波纹管组件质量对其动态特性的影响。结果表明：增大主弹簧刚度、弹簧腔及反馈腔阻尼孔直径,均能改善减压阀的动态特性;增大或减小阀芯直径和阀芯及波纹管组件质量,对其动态特性影响较小,但阀芯直径的增大,会使得出口稳定压力也相应增大。     

波纹管机械密封多体多场热流固耦合性能分析

建立波纹管机械密封的波纹管-动环-流体膜-静环多体模型,对高温、高压、高速工况下的密封界面进行热流固耦合数值计算与分析,得到密封环在温度场、速度场、压力场等多场耦合影响下的应力和应变规律。在此基础上,分析主轴转速和流体压差对密封环端面温升和热应力变形的影响规律。结果表明:动静环的最大变形在端面的内径处,且变形量由内向外递减;动环端面的温升随密封压力和转轴旋转速度的增大近乎呈直线增加;动环的热应力变形程度随主轴转速和流体压差的增加而增加。     

基于Fluent的液压密封流体膜压力精确化研究

针对液压密封,密封区域流体膜压力不等于密封压力而导致对油液泄漏量研究有误差和对密封圈密封性能的研究因素考虑不足的情况,从密封圈的密封机制出发研究流体膜压力。基于Fluent中的层流模型Laminar,建立密封圈受到油液压力时的流体膜模型,对密封圈在静密封和动密封2种密封形式下进行有限元分析,得出密封区域的精确压力分布。对比分析了泄漏量的理论计算结果以及用流体膜压力代替密封压力后的修正数值计算结果。结果表明:用流体膜压力代替密封压力计算得到的泄漏量更加准确,误差更小;流体膜压力受密封压力和活塞杆运动速度影响,泄漏量与密封件所受密封压力、活塞杆运动速度成正比,活塞杆运动速度对流体膜压力和泄漏量的影响更大。流体膜精确压力的获得为密封圈密封性能的研究提供了参考,为获得其准确的密封机制奠定了一定基础。     

基于渗透边界的O形组合圈密封特性研究

为准确研究高压柱塞副O形组合密封圈的密封特性,考虑流体向密封接触区渗透对接触压力的影响,基于逐点比较法提出了综合渗透与非接触边界的数值仿真方法,研究高压流体作用下O形组合密封圈的接触压力与von Mises应力分布。进一步讨论不同预压缩量与流体压力下O形组合密封结构参数对其密封性能的影响。分析结果表明:综合渗透边界与非接触边界的分析方法具有较高的可靠性,试验对比误差为2.9%～4.3%;随着O形圈预压缩量增大,主接触压力与密封长度明显增大,而内部von Mises应力与侧接触压力的变化较小;随着流体压力的增大,O形圈von Mises应力与主、侧接触压力均明显增大,但密封长度的变化较小。此外,组合密封挡圈应用于高压柱塞副可有效避免O形圈局部应力集中,挡圈接触压力随流体压力的增大而增大,但明显小于O形圈主接触压力,仅起辅助密封作用。研究结果为高压柱塞副动密封结构设计与优化提供了依据。     

Cold welding sealing of copper-water micro heat pipe ends

The quality of micro heat pipe(MHP) is strongly affected by sealing technology. Based on the analysis of requirements of sealing technology, a cold welding technology was presented to seal MHP. In the cold welding process, compression force was used to flatten micro groove copper(MGC) tube. Then the bonding of MGC tube was reached because of intensively plastic deformation of MGC tube under pressure. It is found that the plastic deformation area of the cold welding of MGC tube can be divided into three sections. The deformation of micro grooves in each section was investigated; the influence of the dimensions of cylindrical heads on the weld joint shape and strength was studied; and a comparison between smooth copper tube and MGC tube was done. The results show that a groove compression stage exists in the cold welding of MGC tube besides a flattened stage and a melting stage.     

流固耦合下金属波纹管应变及模态分析

以S形金属焊接波纹管为研究对象,针对密封腔流体及预应力耦合激励诱发波纹管振动失效问题,建立了机械密封的耦合模型;对比分析流体和预应力对波纹管模态的影响,得到了波纹管在不同工况下的振型、自振频率和等效应变。结果表明:波纹管模态在外部流场作用下变化较明显,预应力几乎不影响波纹管固有频率;流场压力恒定时,增大转速和预应力,波纹管等效应变减小;随着流体进口压力增大,波纹管的最大等效应变和应力增大。研究结果为机械密封失效机制和波纹管结构优化设计提供了理论依据。     

机械密封系统流场气穴特性数值分析

针对机械密封腔内流场在一定区域内会产生气穴的现象,建立密封腔的几何仿真模型。利用商业分析软件结合多相流模型对机械密封腔内流场的气穴现象进行数值模拟及优化,获得了机械密封腔内流场的气穴位置和分布情况。分析进口压力、转速对气穴产生的影响,并利用克里金(Kriging)插值方法对其组合进行优化。结果表明:在相同的初始条件下,不同冲洗液的进口压力和转速都对密封腔内气穴的产生具有促进或抑制作用;通过Kriging插值和误差分析,缩小了对气穴现象产生抑制的进口压力和转速组合的范围。