基于正交试验的曲轴油封结构参数研究
2021-07-20马洋洋周中华
橡胶工业 2021年2期
王 静,马洋洋,周中华
(1.重庆人文科技学院 机电与信息工程学院,重庆 401524;2.中国船舶集团海装风电股份有限公司 机械所,重庆 401122;3.中海油田服务股份有限公司,河北 三河 065201)
在发动机总体性能评价中,密封性能占重要地位,其中曲轴油封是影响密封性能的关键部件。随着汽车技术的更迭,发动机整机性能不断强化,曲轴线速度不断提高,对曲轴油封密封性能的要求更为严苛。目前,国家标准中曲轴油封的基本结构参数仅限推荐值,细部结构参数则由用户和生产企业依据经验自行确定和调整,这导致了相同规格、相同材料、相同环境下使用的曲轴油封由于不同细部设计的差别,在油封密封性能和使用寿命上有不同的表现。
前人对油封密封性能的研究已经形成一系列的研究成果[1-5],其主要工作是通过建立油封二维轴对称有限元模型,研究油封结构参数对静态接触性能的影响。李玉婷等[6]利用有限元软件建立了柴油机曲轴前油封轴对称模型,对油封材料、安装过盈量(δ)和前后唇角对唇口Von Mises应力及唇口接触压力展开研究,得到二者在唇口接触宽度上的分布,并在此基础上对油封结构进行了优化。江华生等[7]利用有限元软件ANSYS建立了发动机曲轴无簧油封的轴对称有限元模型,分析油封腰厚(s)、腰长、空气侧角度、圆角半径和δ等结构参数对油封唇口最大接触压力、唇口径向力和唇口接触宽度等密封性能和接触性能指标的影响。
上述研究仅考虑单一结构参数对曲轴油封静态接触性能的影响规律,而曲轴油封的实际应用情况复杂多变,因此对多个结构参数共同影响曲轴油封静态接触性能的研究和结构参数优化是非常必要的。……
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