油封作為鐵道車輛軸箱最重要的組成部分之一,對車輛運(yùn)行部的可靠性、使用壽命和維修成本有著不可忽略的影響。為滿足鐵道車輛高溫、高速、重載及在苛刻環(huán)境中使用的要求,針對目前高速列車軸箱橡膠油封使用中出現(xiàn)的摩擦阻力過大,耐磨性差導(dǎo)致不能承受高溫或低溫工況等問題,本文選擇聚四氟乙烯(PTFE)油封代替?zhèn)鹘y(tǒng)的橡膠骨架油封,采用ABAQUS/Standard對聚四氟乙烯油封性能參數(shù)和接觸問題進(jìn)行有限元仿真。結(jié)合聚四氟乙烯的密封機(jī)理,以密封系數(shù)作為目標(biāo)函數(shù),唇口動(dòng)壓回油槽的結(jié)構(gòu)作為參數(shù),設(shè)置相應(yīng)的邊界條件通過Matlab進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。制備了聚四氟乙烯改性材料,對聚四氟乙烯及其改性材料進(jìn)行了摩擦學(xué)和力學(xué)性能研究。為提高聚四氟乙烯油封件的耐磨性,在密封唇口設(shè)計(jì)了耐磨涂層,制備了聚酰亞胺基耐磨涂層并對其性能進(jìn)行了研究。研究得到了如下結(jié)果:(1)使用ABAQUS有限元分析軟件建立了PTFE油封結(jié)構(gòu)的非線性有限元模型,分析不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的油封與軸過盈配合時(shí)的接觸壓應(yīng)力和應(yīng)變分布情況。研究發(fā)現(xiàn),油封的唇厚、接觸寬度對密封唇接觸應(yīng)力的分布有一定的影響。接觸寬度越寬,應(yīng)力越分散,過盈量越大接觸應(yīng)力越大,而且集中分布在出...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1密封技術(shù)的分類

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-9-軸向密封主要是接觸機(jī)械密封。而徑向密封主要包括油封和壓縮填料密封。非接觸密封主要包括非接觸機(jī)械密封和迷宮密封[40]。圖2.1密封技術(shù)的分類2.3密封基本概念與流體力學(xué)知識2.3.1密封性與泄漏率（1）密封性當(dāng)介質(zhì)出現(xiàn)泄漏時(shí)，密封性用來比較和評價(jià)一個(gè)....

圖2.2壓力梯度和速度分布

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-11-(2.4)N-S方程是流體力學(xué)中具有普遍意義的方程式，它表達(dá)了實(shí)際流體運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律。在密封學(xué)科中對于分析涉及流體運(yùn)動(dòng)問題發(fā)揮著重要的作用。除了在一些層流問題中，可以通過N-S方程求出精確解外，目前尚不能得到N-S方程的普遍形式的解析解。因而，在大....

圖2.3旋轉(zhuǎn)軸骨架油封結(jié)

鐵道車輛軸箱用旋轉(zhuǎn)軸唇形密封的密封性能及材料研究-12-油封的潤滑理論是一門邊緣科學(xué)，與多個(gè)學(xué)科相聯(lián)系，受多種因素的影響，就目前而言仍處于經(jīng)驗(yàn)理論階段。測量管內(nèi)流體流動(dòng)量時(shí)，往往需要了解流動(dòng)狀態(tài)和速度分布。在工作條件下，油封的油膜厚度非常有限，基本上在2.5μm水平。當(dāng)粘附力在流....

圖2.4密封唇口接觸壓力分布形態(tài)

鐵道車輛軸箱用旋轉(zhuǎn)軸唇形密封的密封性能及材料研究-16-生明顯的流體動(dòng)力潤滑和密封作用。由于泵送作用是微觀粗糙紋理產(chǎn)生，軸的表面形貌成為該密封機(jī)理的關(guān)鍵參數(shù)。除了表面粗糙度大小外，加工痕跡也影響泵送作用[45]。圖2.4密封唇口接觸壓力分布形態(tài)圖2.5密封唇口接觸面的微觀粗糙紋理....

本文編號：3981938