旋转设备在运行中,传动轴的转动会导致机械密封摩擦副的接触端面发生振动。为研究接触端面振动对密封性能的影响,以某型号机械密封的摩擦副为研究对象,运用SolidWorks对机械密封的动环进行有限元建模,采用ANSYS Workbench对机械密封的动环进行结构动力学分析,分析发现:动环在1阶、2阶、3阶模态频率下会产生径向产生相对扭转;在4阶、5阶模态频率下动环两边向圆心方向发生弯曲;在6阶、7阶模态频率下密封面沿径向摆动;在8阶模态频率下端面产生相对拉伸;在9阶、10阶模态频率下端面处整体产生很大的形变。依据有限元分析结果取第1阶模态频率,通过机械密封试验台进行验证。结果表明:电机转动引起的机械密封低频共振使得动环外径处磨损严重,摩擦面大小不一且不连续;配合在轴上的静环几乎不受振动的影响,其磨损面相对均匀。机械密封动环的结构动力...

根据转子动力学及机械密封动态特性基本原理,考虑机械密封摩擦副的支撑刚度和阻尼,可以把摩擦副等效为柔性轴承,并将轴套和半分环看作一个整体;将主轴—半分环—轴套—机械密封简化为单盘转子系统。通过Ansys Workbench软件计算系统的临界转速及不平衡响应,并通过机械密封试验台进行验证。验证结果表明,半分环—轴套结构在共振频率下会产生较大的轴向位移,导致密封失效。试验结果对机械密封设计及工况实践具有指导作用。

以液压缸往复密封中的O形橡胶圈为研究对象,建立其二维轴对称模型.在摩擦系数为0.1,不同介质压力和不同预压缩率的情况下,运用有限元软件ANSYS workbench对O形圈的变形情况及应力大小进行分析.结果表明:O形密封圈在缸筒和活塞杆间隙处应力集中最明显,说明在此位置容易被挤进间隙,造成间隙咬伤,导致密封失效.在压缩率小于15%,介质压力小于15 MPa的情况下,剪切应力始终小于丁腈橡胶的剪切强度;在压缩率超过15%时,容易造成O形圈应力松弛,发生压缩变形;介质压力超过15 MPa,剪切应力急剧增加,在往复运动下,密封圈会不断地被摩擦磨损,很容易产生积累损伤,导致裂纹的产生或破损.