基于建立的三维螺旋槽机械密封摩擦副界面的流、固有限元模型,数值模拟了动静环端面间的流体膜,得到液膜的压力分布规律,结果显示压力呈非线性分布;然后将得到的压力值作为边界条件之一导入到动环端面的静力学分析中,利用两者接触面间的自动迭代计算实现单向弱流固耦合分析,结果表明:最大变形发生在动环端面螺旋槽处,而最大应力发生在螺旋槽顶端;并进一步研究了动环的转速以及介质压力和粘度对最大变形和最大应力的影响规律,为密封性能的优化提供了有益的参考。 擦副界面的模型如图1所示。图1摩擦副界面结构螺旋槽机械密封工作时，动静环相对旋转产生的剪切力会将密封介质周向吸入到螺旋槽内，方向由外径朝向中心，径向分量沿密封堰流动，而密封坝阻止流体流向中心，于是流体被压缩而压力升高，密封间隙就会得到动态稳定并形成一定厚度的液膜;当液膜压力和施加在密封环背面的闭合力平衡时， 本文有公司网站全自动缩管机采集转载中国知网整理  http://www.suoguanji.cc 界面流固耦合分析-电动折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压滚圆机滚弧机形成稳定且具有一定刚度的液膜，防止密封端面相互接触［7］。本文研究对象为新疆某公司开发的某个型号机械密封件，根据密封件的具体几何参数用UG作出液膜和密封环的端面三维模型。图2所示为动环端面结构，主要由密封槽、密封堰和密封坝组成，其中螺旋槽的边界曲线选择的是对数螺旋线，曲线上任一点的切线方向与过此点并与其同圆心的圆的切线的夹角α为一定值，此角为螺旋角［8］。图2动环端面结构对数螺旋线极坐标方程为:r=rgeθtanα式中r———螺旋线半径rg———螺旋槽的槽底半径θ———转角α———螺旋角螺旋槽机械密封基本参数如表1所示。表1螺旋槽机械密封基本参数参数数值密封面外半径ro(mm)40螺旋槽的槽底半径rg(mm)35密封面内半径ri(mm)30螺旋角α(rad)0．287槽深hg(μm)5槽数ng12堰区与槽区宽度比B1槽径向长度与密封面宽度之比γ0．52．2密封环受力分析机械密封装置元件多，结构复杂，密封环组成的摩擦副受力情况复杂，为便于进行分析，对其受力情况进行了一定的简化。图3为摩擦副界面的具体受力情况，其中Pi为弹簧预紧力界面流固耦合分析-电动折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压滚圆机滚弧机 本文有公司网站全自动缩管机采集转载中国知网整理  http://www.suoguanji.cc