挤压成型金属波纹管机械密封的优化与系列化研究

摘要

机械密封是应用及其广泛的一种动密封结构，随着使用工况的不断变化，挤压成型金属波纹管机械密封因其轴或轴套不受磨损、浮动性好、不易堆积杂物等诸多优点被大量用应，现在对于挤压成型金属波纹管机械密封的设计大多是通过实验来获得。本文则通过运用ANSYS有限元分析软件，根据挤压成型金属波纹管机械密封的使用工况选取参数进行优化分析，最终获得最为优化的结构尺寸。具体内容如下：
　　 1.对挤压成型金属波纹管机械密封的性能参数进行了分析，包括液膜反力、弹性力、有效直径以及端面比压等。
　　 2.通过有限元分析软件ANSYS对挤压成型金属波纹管机械密封的结构进行优化分析，提供一种设计计算这种结构的有效的方法。采用这种优化分析法，对不同的条件和不同的使用工况的挤压成型金属波纹管机械密封结构进行优化分析，获得一系列的优化结构，形成便于使用的数据库。
　　 3.将ANSYS有限元分析软件优化获得的结构数据连接到VB的界面中，为以后的设计提供使用数据，以便减少了更多的设计计算时间。
　　 通过以上的设计分析，可以为以后的挤压成型金属波纹管机械密封的设计提供有利的帮助。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1课题来源

1.2挤压成型金属波纹管机械密封的历史与现状

1.3挤压成型金属波纹管机械密封的特点

1.4前人对会属波纹管的研究

1.5本课题研究的目的和意义

1.6本课题研究的主要内容

第二章挤压成型金属波纹管机械密封的主要参数确定

2.1密封端面的液膜反力

2.2密封的弹性力

2.3机械密封的有效直径

2.4端面比压的计算

2.5波纹管的爆裂压力、最大耐压力及允许工作压力

2.5.1波纹管的爆裂压力

2.5.2波纹管的最大耐压力

2.5.3波纹管的爆裂压力、最大耐压力及允许工作压力关系

2.6波纹管的允许位移

第三章挤压成型金属波纹管机械密封的优化

3.1 ANSYS的优化理论

3.2建立数学模型

3.3建立有限元模型

3.4优化结果

3.4.1优化方法介绍

3.4.2零阶方法计算结果

3.4.3一阶方法计算结果

3.4.4计算结果确认

3.5介质压力变化的研究

3.5.1介质压力0.2～0.6MPa

3.5.2介质压力0.65～0.9MPa

3.5.3介质压力1.0～2.0MPa

3.6本章小结

第四章机械密封的选型

4.1 VB软件的特点

4.1.1 VB软件的介绍

4.1.2优点

4.2与VB软件连接的路线

4.3机械密封相关参数的选取

4.3.1密封面宽度b

4.3.2宽环密封面宽度B

4.3.3密封面的高度h

4.3.4静、动环与轴的间隙e1、e2

4.4机械密封在VB中的选型

4.5本章小结

第五章结论与展望

5.1主要结论

5.2展望

参考文献

致谢

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