过盈配合连接对核主泵机械密封性能影响的ANSYS分析*

doi:10.3901/JME.2017.05.153

机械工程学报 ›› 2017, Vol. 53 ›› Issue (5): 153-159.doi: 10.3901/JME.2017.05.153

过盈配合连接对核主泵机械密封性能影响的ANSYS分析^*

王悦昶, 刘莹, 黄伟峰, 高志, 王玉明

清华大学摩擦学国家重点实验室北京 100084

出版日期:2017-03-05 发布日期:2017-03-05
作者简介:
王悦昶，男，1993年出生。主要研究方向为流体密封技术。
E-mail：wangyuec14@mails.tsinghua.edu.cn
刘莹(通信作者)，女，1965年出生，博士，副教授。主要研究方向为机械设计及理论、流体密封技术。
E-mail： liuying@mail.tsinghua.edu.cn
基金资助:
* 国家重点基础研究发展计划(973计划，2009CB724304，2015CB057303)和国家自然科学基金(51275268)资助项目; 20160308收到初稿，20160725收到修改稿;

ANSYS Interference Fit Analysis of Mechanical Seals in
Reactor Coolant Pumps

WANG Yuechang, LIU Ying, HUANG Weifeng, GAO Zhi, WANG Yuming

State Key Laboratory of Tribology， Tsinghua University， Beijing 100084

Online:2017-03-05 Published:2017-03-05

摘要/Abstract

摘要：

以实际工程应用的某核主泵机械密封动、静环组件为例，建立了考虑组件之间真实过盈配合连接结构的ANSYS仿真模型，获得了工作状态下机械密封动、静环端面变形量及泄漏量，该泄漏量更加接近工程设计泄漏量值。通过与未考虑过盈配合关系获得的机械密封泄漏量进行比较，指出过盈配合在机械结构组件变形分析中的必要性，且是仿真分析中需要重点关注的问题。同时，阐释了应用ANSYS进行过盈配合组件受力与变形分析时的基本思路和具体方法。

关键词: ANSYS, 过盈配合, 接触分析, 机械密封

Abstract:

Based on a mechanical seal which is already used in reactor coolant pumps (RCP), an interference fit simulation model is established by ANSYS. End face deformation of the stator/rotor seal ring is calculated. As a result, the mechanical seal’s leakage is available, which is close to the specific operation value. The comparison results between leakages which are calculated by model include interference fit or not illustrated that interference fit has significant influence on structural analysis and should be paid more attention on it. Using this example, the idea and method of ANSYS interference fit analysis is demonstrated.

Key words: ANSYS, contact analysis, Interference fit, mechanical seals

王悦昶, 刘莹, 黄伟峰, 高志, 王玉明. 过盈配合连接对核主泵机械密封性能影响的ANSYS分析^*[J]. 机械工程学报, 2017, 53(5): 153-159.

WANG Yuechang, LIU Ying, HUANG Weifeng, GAO Zhi, WANG Yuming. ANSYS Interference Fit Analysis of Mechanical Seals in
Reactor Coolant Pumps[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2017, 53(5): 153-159.

[1]	王建磊, 张琛, 王晓虎, 王栋平, 李建克, 贾谦, 陈润霖, 崔亚辉. N₂O₄环境下液体火箭发动机涡轮泵机械密封浸渍石墨的磨损机理研究[J]. 机械工程学报, 2019, 55(7): 119-127.
[2]	蔡志刚, 陈晓川, 王迪, 鲍劲松. 碳碳复合材料的水射流钻孔技术研究[J]. 机械工程学报, 2019, 55(3): 226-232.
[3]	蒋进科, 方宗德, 刘红梅. 行星传动多体齿轮承载接触特性分析[J]. 机械工程学报, 2019, 55(15): 174-182.
[4]	胡松涛, 黄伟峰, 史熙, 彭志科, 刘向锋. 基于双高斯分层表面理论的机械密封研究综述[J]. 机械工程学报, 2019, 55(1): 91-105.
[5]	何创伟,张震锋,阮艳丽,郭伟,常治国. 一种基于UG和ANSYS APDL的断路器灭弧室动态电场快速计算方法[J]. 电气工程学报, 2019, 14(1): 46-51.
[6]	胡弼,曹文耀,胡土雄,王伟. 注塑机用永磁同步电动机的分析与设计[J]. 电气工程学报, 2018, 13(9): 26-31.
[7]	曹雪梅, 杨博会, 邓效忠. 轮齿接触分析的分解算法与试验验证[J]. 机械工程学报, 2018, 54(5): 47-52.
[8]	周丹, 高鑫, 易利详, 刘光复. 面向再制造低拆解损伤需求的过盈配合界面织构试验研究[J]. 机械工程学报, 2018, 54(21): 166-172.
[9]	宫昱滨, 鲁连涛, 张远彬, 张继旺, 曾东方. 空心轴过盈配合结构循环微动磨损的仿真研究^*[J]. 机械工程学报, 2017, 53(6): 123-130.
[10]	胡琼, 孙见君, 马晨波, 于波. 基于微凸体侧接触模型的机械密封端面混合摩擦热理论预测[J]. 机械工程学报, 2017, 53(21): 102-108.
[11]	周驰, 田程, 丁炜琦, 桂良进, 范子杰. 基于有限元法的准双曲面齿轮时变啮合特性研究^*[J]. 机械工程学报, 2016, 52(15): 36-43.
[12]	魏冰阳, 邓效忠, 仝昂鑫, 杨建军. 曲面综合法弧齿锥齿轮加工参数计算[J]. 机械工程学报, 2016, 52(1): 20-25.
[13]	曹世豪, 李煦, 张四放, 文良华, 江晓禹. Hertz理论与有限元法分析轮轨接触疲劳的差异性研究[J]. 机械工程学报, 2015, 51(6): 126-134.
[14]	江平, 刘光磊, 张瑞庭, 鲁锐. 航空弧齿锥齿轮接触印痕高度的一种控制方法[J]. 机械工程学报, 2015, 51(5): 64-70.
[15]	张成光, 张勇, 张飞虎, 栾殿荣. 新型后混合式磨料水射流系统的研制[J]. 机械工程学报, 2015, 51(5): 205-212.

过盈配合连接对核主泵机械密封性能影响的ANSYS分析^*

ANSYS Interference Fit Analysis of Mechanical Seals in
Reactor Coolant Pumps

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

过盈配合连接对核主泵机械密封性能影响的ANSYS分析*

ANSYS Interference Fit Analysis of Mechanical Seals inReactor Coolant Pumps

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

过盈配合连接对核主泵机械密封性能影响的ANSYS分析^*

ANSYS Interference Fit Analysis of Mechanical Seals in
Reactor Coolant Pumps