一、磁流体密封齿型的理论分析与实验（论文文献综述）
李书文[1]（2021）在《液相环境下非牛顿磁流体密封的性能研究》文中进行了进一步梳理
杨密栋[2]（2021）在《基于MATLAB和COMSOL联合仿真的磁性液体密封耐压影响因素研究》文中研究指明磁性液体是一种同时具有磁性和液体流动性的新型磁性材料。得益于其独特的磁学特性,磁性液体密封在航空、航天、船舶、机械等领域得到广泛应用。耐压能力是衡量磁性液体密封装置性能的最重要的指标,受到材料、极齿类型、极齿位置、永磁体数量等数十种因素的影响。当前对多因素下磁性液体旋转密封耐压强度影响规律的研究较少,且没有得到各因素与耐压强度之间的数学关系。因此无法通过求解方程得到相关参数的最优解,只能通过结合设计经验和有限元仿真进行密封装置设计。基于上述研究背景,本文设计磁性液体旋转密封装置,通过分析不同参数下模型的磁场仿真数据,研究极齿齿形,极齿数量,极齿位置,极靴材料和永磁体数量对耐压强度的影响规律。主要内容如下:（1）选取五种影响磁性液体密封耐压强度的因素进行研究。在水洗槽磁流体密封装置的基础上提出密封方案,依据研究因素的特点对转轴、极靴、永磁体和磁性液体进行结构和材料设计。最终选定五种极靴材料,两种极齿位置,四种极齿齿形,并确定极齿和永磁体的数量范围。（2）建立了基于COMSOL和MATLAB的联合仿真模型,在设定参数范围后,MATLAB调用COMSOL对模型进行磁场仿真并保存结果。得到5303个模型的磁力线分布图,磁场强度云图和耐压强度等数据。（3）使用SPSS分析耐压强度数据与各研究变量的相关性。对耐压强度数据进行对数变换,使用逐步加权最小二乘法（WLS）进行修正,得到耐压强度与各影响因素的多元线性回归方程。（4）基于控制变量法,对耐压强度数据进行多条件排序,通过分析频数分布直方图和热图得到其它变量相同时某一变量对耐压强度的影响规律和设计密封装置时应采取的设计准则。图44幅,表26个,参考文献73个。
高亚楠[3]（2020）在《磁性液体旋转密封的齿形结构对转动力矩的影响研究》文中进行了进一步梳理与传统的密封方式相比,磁性液体密封具有零泄漏、无污染、长寿命、低黏性摩擦、可灵活应用于特殊工况等优点。磁性液体密封是以磁性液体为介质的非接触式密封,其密封性能不取决于压紧力,而是取决于磁性液体对外加磁场的响应,从而减少了零件磨损,适用于对转动力矩有限制的密封工况中。如周视镜密封、机载光电吊舱密封等,通过使用磁性液体旋转密封满足转动力矩性能要求。然而在一些特殊工况要求下,磁性液体旋转密封存在转动力矩随温度降低明显增大的问题。本文以降低低温下转动力矩为目标,分析了转动力矩的机理及影响转动力矩的关键因素,进行了如下工作:（1）根据磁性液体基础理论推导并修正了转动力矩公式。（2）仿真研究了常见齿形下的磁场分布、磁性液体分布、磁性液体黏度、磁性液体形态。对比分析了不同齿形下耐压能力和液膜分布的关系、耐压与转动力矩的关系,提出了一种新的参数“平衡参数”,以这一参数为参考进行了齿形选择。（3）按照密封件的性能要求设计了磁性液体旋转密封结构。与传统磁性液体密封结构不同的是,作者设计了低转动力矩密封结构,选择了转动力矩更稳定的薄壁轴承,对齿形尺寸进行了耐压、转动力矩仿真研究,设计了极靴齿形为齿宽0.2mm的矩形齿。（4）使用Ansys对密封结构的简化二维模型进行了有限元仿真,确保了该结构的合理性,模拟了最大、最小工作温度时磁性液体黏度分布情况,并计算出了其理论最大耐压值为0.154MPa,轴系平稳运转后-55℃时转动力矩最大,转动力矩为1.3N·m。（5）对室温25℃、高温40℃下的密封结构分别进行了耐压、转动力矩实验,研究了磁性液体注液量、温度对耐压、转动力矩的影响。室温25℃下,磁性液体注液量大于等于4ml时满足工况要求,饱和注液量10ml时最大耐压值为0.15MPa;高温40℃下磁性液体注液量大于等于8ml时满足工况要求,饱和注液量10ml时最大耐压值为0.14MPa。理论、仿真结果与实验数据有良好的一致性。图77幅,表14个,参考文献52篇。
李雪兵[4]（2020）在《一种液体工况下自补偿性磁性液体密封结构的研究》文中研究指明磁性液体是近代出现的一种新型的功能材料,密封是其最成功的应用。与传统密封如机械密封、迷宫密封相比,磁性液体密封具有寿命长、无泄漏、低黏性摩擦等优点得到各行各业广泛应用。虽然磁性液体在密封气体方面已经得到了成熟的应用,但是磁性液体在密封液体时,由于磁性液体密封界面不稳定性、密封失效机理不明等原因,导致磁性液体在密封液体方面始终未能得到突破。本文为解决磁性液体密封液体介质的难题,从理论方面探讨了磁性液体密封界面不稳定性,通过仿真与实验验证了转轴转速、磁性液体注入量、压强大小等因素对界面不稳定性的影响;提出了一种用于密封液体介质的新型密封结构。新型结构能够实时监测磁性液体密封性能,在发生泄漏前提前发出预警,并根据设定的预警安全量,自动给密封间隙内补偿磁性液体,有效提高磁性液体的密封寿命。本论文针对以上目标,完成以下研究:（1）从理论上探讨磁性液体与被密封液体的相对速度差、是否外加磁场和所加磁场的方向、磁性液体两侧的压力差、磁性液体注入量等因素对磁性液体密封界面不稳定性的影响机制。并通过ANSYS软件对密封结构进行了磁场的有限元仿真,通过CFD仿真模拟上述因素对磁性液体密封界面稳定性影响。（2）对比不同种类的磁性液体,根据被密封液体介质的物理与化学特性,确定实验所用磁性液体基载液、表面活性剂,最终选择机油基的磁性液体。（3）搭建直观观察磁性液体密封界面状态变化的实验台,实验研究磁性液体在不同转速、磁场、压强、磁性液体注射量等条件下密封寿命与界面状态变化过程,并通过增加隔套来降低被密封液体对磁性液体的冲刷作用,多次对比实验表明,增加隔套能有效提高磁性液体密封寿命。（4）根据对磁性液体界面不稳定性的研究,提出了一种新型磁性液体密封液体结构,新密封结构能实时监测密封性能,并能够给密封间隙自动补充磁性液体。通过有限元仿真验证了密封件的理论可行性,实验结果表明,新型磁性液体密封液体结构密封寿命是普通密封件的3倍以上。
陈帆[5]（2019）在《工程机械液压缸磁流体密封的数值分析与试验验证》文中认为液压缸是将液压能转化为机械能来完成线性往复工作的转换装置。液压缸密封技术是制约液压缸工作可靠性的关键技术。由于目前液压缸采用的传统密封存在寿命短（2个月）及泄漏的难题,内泄漏降低液压缸工作效率和工作可靠性,外泄漏会污染环境,因此解决液压缸泄漏难题对于提高工程机械液压缸的工作可靠性及节能环保具有重要意义。由于磁流体密封技术具有密封寿命长（高达十年）、零泄漏和无污染等优点广泛应用于航空航天,机械和能源化工等领域。本文依据液压缸中等耐压能力值需求,通过磁路设计及磁流体密封理论,初步设计出一种新型极齿递增型磁流体密封装置,采用磁场有限元法计算出极齿数量、径向密封间隙高度、永磁体厚度、齿宽、齿槽宽度、极靴高度与轴半径的比值等不同关键参数下密封间隙内的磁场分布,并数值分析极齿数量、径向密封间隙高度、永磁体厚度、齿宽、齿槽宽度、极靴高度与轴半径的比值等不同关键参数对磁流体密封性能的影响规律,并将极齿递增型磁流体密封密封理论耐压值与普通均匀齿磁流体密封结构进行了比较和分析。最后采用实验方法验证了往复磁流体密封耐压的可靠性。研究结果表明:（1）极齿递增型磁流体密封耐压能力随着径向密封间隙增加而不断下降;密封耐压能力随着永磁体厚度的增加先增加后减小最后再增加,并且在永磁体厚度为7.8mm处耐压能力值最大;其密封耐压能力随着齿宽增加先增加而后减小,当齿宽为0.5mm时,密封耐压能力达到最大值;其密封耐压能力随着齿槽宽度的增加而增加;密封耐压能力随着极靴高度与转轴半径比值的增加,先增加而后减小,且当极靴高度与转轴半径比值为0.8时,密封耐压能力达到最大值。（2）当密封间隙为0.1和0.2mm时,与普通均匀齿磁流体密封相比,极齿递增型磁流体密封耐压能力分别提高了14%和10%;当永磁体厚度5.8mm、6.3mm、6.8mm、7.3mm、7.8mm依次增加时,极齿递增型磁流体密封耐压能力较普通均匀齿磁流体密封分别提高了11%、14%、17%、15%、24%;当齿宽按照0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm依次增加时,极齿递增型磁流体密封耐压能力较普通均匀齿磁流体密封平均提高了5%;当齿槽宽度从0.7mm增加到1.1mm时,极齿递增型磁流体密封耐压能力较普通均匀齿磁流体密封平均提高了6%;当极靴高度与转轴半径比值0.6、0.8、1、1.2、1.4依次增加时,极齿递增型磁流体密封耐压能力较普通均匀齿磁流体密封分别提高了10%、14%、16%、18%、19%。（3）实验结果表明:耐压实验最终达到8MPa密封耐压值,能够满足中等压力液压缸密封耐压值需求,表明磁流体密封技术是能够有效去解决液压缸技术中目前存在的内泄漏和外泄漏难题,提高液压缸的节能环保性与使用寿命。
赵京超[6]（2019）在《基于一阶浮力原理的磁性液体密封液体介质的研究》文中指出磁性液体的主要应用之一是磁性液体密封,磁性液体密封具有长寿命、零泄漏、无污染等优点,因而广泛的应用于气体和真空密封。随着对磁性液体密封的深入研究,其应用范围不断扩大。在石油化工、海洋工程等领域,需要在液体环境下完成密封。在液体密封过程中,磁性液体与被密封液体直接接触,会产生乳化现象,很难保证磁性液体的密封性能。本论文为解决磁性液体密封液体介质的难题,提出了一种新的解决思路:在磁性液体中加入非导磁性固体颗粒,利用磁性液体的一阶浮力原理,将非导磁性固体颗粒排到磁性液体表面,弱化了磁性液体和被密封液体的直接接触,提高了磁性液体的密封性能。本论文主要进行了以下工作:（1）根据磁性液体密封液体的主要失效机理,提出一种利用磁性液体一阶浮力原理解决该问题的方法:在磁性液体中加入非导磁性固体颗粒,利用磁性液体的一阶浮力原理,将非导磁性固体颗粒排到磁性液体表面,弱化磁性液体和被密封液体的直接接触,提高了磁性液体的密封性能。（2）对比了不同种类磁性液体的特性,要保证磁性液体与被密封液体介质不会产生相互作用,根据本论文中被密封液体介质的物理、化学特性,选择一种机油基磁性液体。（3）搭建了界面观测实验台对添加非导磁性固体颗粒的磁性液体的密封机制进行研究。得出单极极齿下磁性液体体积是影响液体密封的重要因素。添加非导磁性固体颗粒的磁性液体密封变化过程的趋势与常规磁性液体是一致的,非导磁性固体颗粒在密封过程中能够减弱磁性液体和被密封液体之间的相互作用。（4）设计了液体密封实验件,利用软件ANSYS对极靴的齿宽、齿形等进行了耐压能力仿真,结合液体密封的失效与单个极齿下磁液量的关系,最终确定齿宽为0.5mm。（5）搭建了磁性液体密封实验台,对添加非导磁性固体颗粒的磁性液体进行了耐压实验与密封时长实验研究。实验得出添加非导磁性固体颗粒对磁性液体的耐压能力影响很小。添加非导磁性固体颗粒后,弱化了磁性液体与被密封液体介质的直接接触,相比常规磁性液体,密封时长最高提升了 21.5%。图48幅,表14个,参考文献57篇。
张恒[7]（2019）在《磁性液体旋转密封耐压与启动力矩研究》文中指出由于驱动电机的功率和力矩的限制,一些动密封场合对启动力矩有着明确的要求,如机载光电吊舱密封和雷达波导密封等。相较于传统的密封形式,磁性液体密封不仅具备优良的密封性能,而且磁性液体密封属于非接触密封,不依靠固体间的相互接触就能起到密封作用,因此在启动力矩方面也有显着优势。但是在不同的环境中,磁性液体密封的启动力矩波动较大,无法达到某些极端密封场合对耐压和力矩的双重要求,从而限制了磁性液体密封在此类密封场合的应用。本课题以温度为切入点,就磁性液体密封的耐压能力和启动力矩进行了理论和实验研究,得到了温度与磁性液体密封耐压能力和启动力矩的关系。同时,分析了磁性液体密封的压力传递机制和磁性液体的运动状态,并且以此为基础,探究了压力对磁性液体密封启动力矩的影响。围绕这一目标完成了以下研究:（1）设计并搭建了可直接观测密封间隙内磁性液体的实验台,明晰了磁性液体密封的压力传递是一个逐级传递过程,同时对不同压力下密封间隙内的磁性液体运动状态和边界形态进行了观察,为后续研究压力对启动力矩的影响奠定了基础。（2）为进行耐压与启动力矩实验,设计了磁性液体旋转密封装置,并结合有限元软件对密封间隙、极齿齿形和永久磁铁厚度进行模拟仿真,最终确定了相关参数。同时,对整个密封结构进行了磁场仿真,确定了其合理性,并对密封件的理论耐压极限进行了计算。（3）通过耐压实验可以得到磁性液体密封的耐压能力与磁性液体的注入量在一定范围内呈现出线性正相关趋势。密封间隙越大耐压能力越小,且间隙越小时,其改变对耐压能力的影响越大。改变实验温度可得磁性液体密封耐压能力受温度的影响很大,温度越低,最大耐压值越大。（4）通过启动力矩实验可知随着压力的不断增加,启动力矩会逐渐减小,整体呈线性趋势。启动力矩受温度的影响很大,温度越低,启动力矩越大,并且磁液用量对启动力矩的影响在低温时尤为突出,而在温度较高时其影响显着下降。（5）拟合出耐压能力与启动力矩的关系,分析了启动力矩随耐压能力的变化趋势,为某些对耐压和力矩有特殊要求的密封场合提供设计参考。图64幅,表14个,参考文献58篇。
张艳娟[8]（2019）在《磁流变液密封理论与实验研究》文中研究指明磁流变液是由微米级的磁性颗粒,表面活性剂和基载液组成的一种混合溶液。磁流变液在无磁场或弱磁场作用下具有流体的流动性,在强磁场作用下被磁化为类固体结构,具有明显的粘塑性性能。目前,在大密封间隙下,磁流体密封存在密封不严的问题,随密封间隙的增大,磁流体的耐压能力下降较大。在此基础上提出了磁流变液密封的研究。磁流变液密封除了具有磁流体密封的优点外,还具有适用于大密封间隙,密封耐压能力高、寿命长、加工制造简单等优点。磁流变液密封是依靠永磁体作为磁源,在导磁轴和极靴形成的微小密封间隙内产生较大的磁场梯度。在弱磁场作用下,磁流变液在极齿与轴构成的密封间隙内形成液体密封环,起到密封作用。在强磁场作用下,磁流变液中的磁性颗粒被磁化为类固体结构,磁流变液的屈服应力明显增大。在密封过程中,磁流变液的实际耐压能力除了需要考虑磁化压力的影响外,还需要考虑磁流变液的屈服应力。被磁化后的磁性颗粒沿磁场方向形成链状或网状的复杂骨架结构,在这些结构之间有微小孔隙的存在,构成孔隙之间的部分通道会相互连通。当密封介质到达这些孔隙结构处,将通过这些微小通道发生微量泄漏,引起密封腔中的压力下降。目前,对磁流变液密封的研究并未涉及到磁流变液密封过程中的压力变化及微泄漏问题。在强磁场作用下密封间隙内的磁流变液具有多孔介质的性质。在此基础上基于多孔介质理论,结合磁流变液在磁场作用下的应力可控性能、电磁学理论、密封原理和铁磁流体力学完善了磁流变液密封理论。实际应用中,影响磁流变液密封性能的因素主要有磁流变液的性能、密封间隙的大小和极齿的宽度等,综合考虑以上因素确定了磁流变液密封结构。目前市面上存在的磁流变液一般应用于阻尼、减振等设备,该磁流变液具有较大的沉降率,并不完全适用于磁流变液密封。因此首先对磁流变液进行了研制和性能表征。其次,采用有限元分析方法对磁流变液密封进行了磁场分析,得到了有无磁流变液存在、不同密封间隙、不同齿宽下的磁流变液密封结构的磁场分布规律,并计算得到了磁流变液密封过程中的理论耐压值。再次,采用ANSYS中的Fluent模块对强磁场作用下的具有不同孔隙率的磁流变液的密封性能进行数值分析,得到磁流变液密封腔及中间空气区域内的压力及泄漏速度随时间的变化规律。然后,对磁流变液密封进行实验研究,得到了不同初始压力、不同密封间隙、不同齿宽下的磁流变液密封的静密封和动密封性能。通过研究发现齿宽对磁流变液密封的影响较小。密封过程中随密封间隙及密封腔中初始压力的增大,密封腔中的压力下降速率逐渐增大。当密封腔中的压力不大于由磁场力引起的理论耐压值时,磁流变液密封腔中的压力随时间的延长而发生缓慢线性下降现象;随压力的增大,密封腔中的泄漏速率逐渐增大,中间空气区域内的压力先增大至最大后减小;当压力大于理论耐压值后密封腔及中间空气区域的压力随时间呈抛物线下降规律。最后,通过将理论与实验结果进行对比分析得到,将磁流变液密封简化为多孔介质模型可以较为合理地解释磁流变液的密封性能,为后续磁流变液密封的实际应用提供了一定的理论基础和实验基础。
赵峰[9]（2019）在《爪式真空泵新型三爪转子几何理论与性能研究》文中研究说明爪式真空泵是一种容积式流体机械,爪式转子作为爪式真空泵的核心部件决定了爪式真空泵的工作性能。本文针对现有的直线-圆弧型三爪转子的组成曲线复杂、设计约束条件多、设计参数可调节性差的缺点,根据曲线啮合理论推导了偏心渐开线和正弦曲线的共轭啮合方程,提出了2种新型三爪转子:偏心渐开线型三爪转子和正弦线型三爪转子,建立了偏心渐开线型三爪转子和正弦线型三爪转子的型线方程。根据三爪转子各条曲线光滑连接的条件分析了在转子的顶底圆弧半径比一定的情况下直线-圆弧型、偏心渐开线型和正弦线型三爪转子的极限爪顶圆弧角,对比了其工作腔内部的泄漏情况。得到了正弦曲线的包络线的根切判别公式,分析了独立几何设计参数对正弦线型三爪转子的工作性能的影响。研究了三爪真空泵的理论工作过程,提出了快启、高效的排气口开设方法。采用数值模拟研究了正弦线型三爪爪式真空泵的内部流场,分析了吸排气口质量流量变化、压力变化和间隙处的泄漏情况。研究了三爪转子工作过程中的转子力学性能,分析了正弦线型三爪转子三爪转子的应力和变形规律。研究结果表明所提出的正弦线型三爪转子具有非常显着的优点:有效地简化了三爪转子的组成曲线、提高了转子与泵腔之间的密封性、增大了面积利用率和内容积比;新型排气口能够使得三爪真空泵快速排气,且无余隙容积内气体的二次压缩现象。正弦线型三爪转子的面积利用率、内容积比随顶底圆弧半径比?的增大而增大,随爪顶圆弧角?的增大而减小。三爪真空泵在工作过程中由于间隙泄漏的存在,气体在等容输送的过程中就实现了混合增压,最大泄漏位于两个转子的啮合间隙处。三爪转子工作过程中的受力变形主要受到温度载荷的影响。本文的研究内容对优化三爪转子的型线揭示三爪真空泵的内部流动状况具有非常重要的意义。
邢斐斐,季君[10]（2019）在《磁性液体大间隙旋转密封装置的设计及实验研究》文中进行了进一步梳理针对大型船舶装备中大功率电机冷却蒸发介质的密封问题,设计一种五级九齿大间隙磁性液体与磁性润滑脂组合旋转密封装置,该装置适用于大型船舶高横摇性、高腐蚀性的环境场合。通过耐压公式的理论推导,得到密封耐压能力随磁性液体的饱和磁化强度、磁性润滑脂的屈服应力和密封间隙内磁场梯度的增大而增大的结论。采用ANSYS对该装置间隙内的磁场分布进行有限元分析。在密封实验台上对该装置进行密封耐压实验,结果表明:在最大间隙0.7 mm时,其单级耐压能力仍能达到18 kPa,密封能力随转速的递增保持稳定。理论和实验表明,设计的该密封适合具有腐蚀性环境下的大功率电机或其他高振动装备的大间隙密封场合。
二、磁流体密封齿型的理论分析与实验（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、磁流体密封齿型的理论分析与实验（论文提纲范文）
（2）基于MATLAB和COMSOL联合仿真的磁性液体密封耐压影响因素研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 磁性液体密封应用及研究现状 |
| 1.2.1 磁性液体介绍 |
| 1.2.2 磁性液体密封原理 |
| 1.2.3 磁性液体密封耐压能力影响因素 |
| 1.3 电磁场数值模拟研究进展 |
| 1.3.1 数值模拟方法 |
| 1.3.2 磁性液体密封磁场计算方法 |
| 1.4 研究内容与研究目标 |
| 2 磁性液体密封的理论基础 |
| 2.1 磁性液体的基本方程 |
| 2.1.1 磁性液体的质量守恒方程 |
| 2.1.2 磁性液体的伯努利方程 |
| 2.2 磁性液体密封耐压理论 |
| 2.2.1 静密封耐压理论 |
| 2.2.2 动密封耐压理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 磁性液体旋转密封结构设计 |
| 3.1 磁性液体旋转密封总体方案设计 |
| 3.2 磁性液体旋转密封零部件设计 |
| 3.2.1 转轴与极靴的设计 |
| 3.2.2 永磁体的设计 |
| 3.2.3 磁性液体的选择 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于MATLAB和 COMSOL的联合仿真程序 |
| 4.1 磁场有限元分析理论基础 |
| 4.1.1 麦克斯韦方程组 |
| 4.1.2 磁场有限元仿真假定 |
| 4.2 联合仿真程序 |
| 4.2.1 环境配置 |
| 4.2.2 参数定义模块 |
| 4.2.3 仿真计算模块 |
| 4.2.4 数据处理模块 |
| 4.2.5 耐压强度计算模块 |
| 4.3 运行结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 磁性液体旋转密封耐压强度数据分析 |
| 5.1 统计学理论基础 |
| 5.2 变量描述与相关性分析 |
| 5.2.1 变量定义 |
| 5.2.2 相关性分析 |
| 5.3 多元线性回归模型 |
| 5.3.1 模型的初建 |
| 5.3.2 逐步加权最小二乘回归 |
| 5.3.3 多元线性回归模型的确立 |
| 5.4 单变量对耐压强度影响的分析 |
| 5.4.1 极靴材料 |
| 5.4.2 极齿类型 |
| 5.4.3 极齿位置 |
| 5.4.4 永磁体数量 |
| 5.4.5 极齿数量 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 论文工作总结及主要结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）磁性液体旋转密封的齿形结构对转动力矩的影响研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 磁性液体密封研究现状 |
| 1.2.1 磁性液体简介 |
| 1.2.2 磁性液体密封原理 |
| 1.2.3 磁性液体旋转密封转动力矩现状研究 |
| 1.2.4 磁性液体密封中极靴齿形研究现状 |
| 1.3 课题研究内容与目标 |
| 2 磁性液体密封理论 |
| 2.1 磁性液体质量守恒方程 |
| 2.2 磁性液体运动方程 |
| 2.3 磁性液体动力学方程边界条件 |
| 2.4 磁性液体伯努利方程 |
| 2.5 磁性液体密封的耐压公式 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 齿形对转动力矩大小的影响 |
| 3.1 转动力矩公式推导 |
| 3.2 齿形对磁性液体黏度分布影响分析 |
| 3.2.1 外磁场下黏度公式推导 |
| 3.2.2 磁性液体在密封间隙内黏度分布模拟 |
| 3.3 磁性液体与旋转轴接触长度 |
| 3.4 齿形性能对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 矩形齿尺寸参数及密封结构的设计与仿真研究 |
| 4.1 磁性液体旋转密封结构 |
| 4.1.1 密封结构总体设计 |
| 4.1.2 外套、压盖、极靴设计 |
| 4.1.3 永磁体的设计 |
| 4.1.4 隔磁环的选择 |
| 4.1.5 轴承的选择 |
| 4.2 矩形齿的齿宽对耐压及转动力矩的影响 |
| 4.3 矩形齿下密封间隙对耐压及转动力矩的影响 |
| 4.4 磁性液体旋转密封结构的耐压与转动力矩模拟 |
| 4.5 耐压计算与转动力矩计算 |
| 4.5.1 理论耐压值计算 |
| 4.5.2 理论转动力矩计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 实验研究 |
| 5.1 密封件的装配 |
| 5.2 室温下测量耐压与转动力矩实验 |
| 5.2.1 实验台设计与搭建 |
| 5.2.2 实验步骤及实验结果分析 |
| 5.3 高温下测量耐压与转动力矩实验 |
| 5.3.1 实验台设计与搭建 |
| 5.3.2 实验步骤及实验结果分析 |
| 5.4 耐压及转动力矩的理论分析与实验对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 论文工作成果及主要结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）一种液体工况下自补偿性磁性液体密封结构的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 磁性液体密封技术及其发展 |
| 1.2.1 磁性液体简介 |
| 1.2.2 磁性液体密封的发展及研究现状 |
| 1.3 磁性液体密封液体介质发展探索 |
| 1.3.1 磁性液体密封液体介质的国内研究概况 |
| 1.3.2 磁性液体密封液体介质的国外研究概况 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方案 |
| 第二章 磁性液体密封液体的理论研究 |
| 2.1 磁性液体密封的基本理论 |
| 2.1.1 磁性液体质量守恒方程 |
| 2.1.2 磁性液体运动方程 |
| 2.2 磁性液体密封液体介质的耐压理论 |
| 2.2.1 磁性液体的伯努利方程 |
| 2.2.2 磁性液体密封液体介质的边界条件 |
| 2.2.3 磁性液体密封液体介质的耐压公式 |
| 2.3 本章小节 |
| 第三章 磁性液体密封液体介质的失效机理研究 |
| 3.1 磁性液体与被密封液体密封界面不稳定性的机理分析 |
| 3.2 磁性液体密封液体介质失效机理研究 |
| 3.2.1 实验方案选择 |
| 3.2.2 实验装置结构设计 |
| 3.2.3 实验结构的磁场有限元仿真 |
| 3.2.4 实验结构的流场仿真 |
| 3.2.5 磁性液体界面不稳定性实验研究 |
| 3.2.6 磁性液体密封界面变化过程 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 自补偿性磁性液体密封液体介质实验研究 |
| 4.1 磁性液体密封液体新结构的方案设计 |
| 4.2 磁性液体密封新结构部分零部件设计 |
| 4.2.1 外壳的设计 |
| 4.2.2 极靴的设计 |
| 4.2.3 永磁体设计 |
| 4.2.4 轴承的选择 |
| 4.3 磁性液体密封新结构的有限元仿真 |
| 4.4 自补偿磁性液体系统的设计和搭建 |
| 4.4.1 自补偿磁性液体系统硬件部分设计 |
| 4.4.2 自动补充磁性液体系统程序的逻辑分析 |
| 4.5 磁性液体密封新结构实验研究 |
| 4.5.1 磁性液体密封新结构实验台搭建 |
| 4.5.2 磁性液体密封新结构耐压能力试验 |
| 4.5.3 磁性液体密封新结构的寿命实验研究 |
| 4.6 本章小节 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）工程机械液压缸磁流体密封的数值分析与试验验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文选题背景及课题来源 |
| 1.2 国内外往复密封液压缸的发展及研究现状 |
| 1.2.1 国外往复密封液压缸的研究现状 |
| 1.2.2 国内往复密封液压缸的研究现状 |
| 1.3 国内外磁流体密封的发展及研究现状 |
| 1.3.1 国外磁流体密封的研究现状 |
| 1.3.2 国内磁流体密封的研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第二章 往复磁流体密封耐压理论 |
| 2.1 磁流体密封基本假设 |
| 2.2 磁流体的质量守恒方程 |
| 2.3 磁流体伯努利运动方程 |
| 2.4 往复磁流体密封耐压公式 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 往复磁流体密封结构设计 |
| 3.1 密封模型的设计 |
| 3.2 极靴的设计 |
| 3.3 密封级数的确定 |
| 3.4 轴的设计 |
| 3.5 隔磁环的设计 |
| 3.6 永磁体的磁路分析及其设计 |
| 3.7 密封结构的总体设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 往复磁流体密封的数值分析 |
| 4.1 密封结构ANSYS分析 |
| 4.2 磁场有限元的分析步骤 |
| 4.3 有限元分析的过程与讨论 |
| 4.3.1 磁力线分布 |
| 4.3.2 节点磁通密度等值云图 |
| 4.3.3 磁通密度矢量 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 极齿数量对磁流体密封耐压能力的影响 |
| 4.4.2 密封间隙高度对磁流体密封耐压能力的影响 |
| 4.4.3 永磁体厚度对磁流体密封耐压能力的影响 |
| 4.4.4 极齿宽度对磁流体密封耐压能力的影响 |
| 4.4.5 齿槽宽度对磁流体密封耐压能力的影响 |
| 4.4.6 极靴高度与轴半径的比值对密封能力的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 往复磁流体密封的实验研究 |
| 5.1 实验目的 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 实验过程 |
| 5.4 实验结果与分析讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）基于一阶浮力原理的磁性液体密封液体介质的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 磁性液体密封研究现状 |
| 1.2.1 磁性液体的简介 |
| 1.2.2 磁性液体密封原理及特点 |
| 1.2.3 磁性液体密封液体介质的研究现状 |
| 1.3 课题研究内容与目标 |
| 2 磁性液体密封理论 |
| 2.1 磁性液体密封基本理论 |
| 2.1.1 磁性液体质量守恒方程 |
| 2.1.2 磁性液体运动方程 |
| 2.1.3 磁性液体密封液体介质的伯努利方程 |
| 2.2 磁性液体密封液体介质的边界条件 |
| 2.3 磁性液体密封液体介质的耐压公式 |
| 2.4 磁性液体一阶浮力原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 界面观测结构的方案设计及实验研究 |
| 3.1 界面观测结构方案设计及关键部件设计 |
| 3.1.1 极靴的设计 |
| 3.2 界面观测结构的数值分析 |
| 3.2 磁性液体的选择 |
| 3.3 非导磁性颗粒的选择 |
| 3.4 实验研究 |
| 3.4.1 磁性液体密封界面变化过程 |
| 3.4.2 磁性液体注入量对密封时长的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 磁性液体密封液体结构的设计 |
| 4.1 磁性液体密封液体结构的方案设计 |
| 4.2 磁性液体密封液体结构部分零部件设计 |
| 4.2.1 极靴的设计 |
| 4.2.2 永磁铁的设计 |
| 4.2.3 隔磁环的设计 |
| 4.2.4 轴承的选择 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 磁性液体密封液体结构的数值研究 |
| 5.1 电磁场有限元的理论模型 |
| 5.2 磁性液体密封液体结构的有限元仿真过程 |
| 5.3 结果后处理及耐压计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 磁性液体密封液体结构的实验研究 |
| 6.1 实验台的搭建 |
| 6.2 磁性液体密封液体结构的实验研究 |
| 6.2.1 磁性液体密封液体结构耐压试验 |
| 6.2.2 磁性液体密封液体结构密封时长实验 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 论文工作总结及主要结论 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）磁性液体旋转密封耐压与启动力矩研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 磁性液体旋转密封研究现状 |
| 1.2.1 磁性液体简介 |
| 1.2.2 磁性液体密封原理及特点 |
| 1.2.3 磁性液体密封技术的发展 |
| 1.3 磁性液体旋转密封启动力矩的研究概况 |
| 1.4 本课题的研究内容及目标 |
| 2 磁性液体密封理论 |
| 2.1 磁性液体动力学基本方程 |
| 2.1.1 磁性液体质量守恒方程 |
| 2.1.2 磁性液体运动方程 |
| 2.2 磁性液体密封的耐压理论 |
| 2.2.1 磁性液体磁化强度 |
| 2.2.2 磁性液体伯努利方程 |
| 2.2.3 静密封耐压公式 |
| 2.2.4 动密封耐压公式 |
| 2.3 磁性液体旋转密封阻力矩 |
| 2.3.1 基本阻力矩 |
| 2.3.2 附加阻力矩 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 磁性液体密封压力传递 |
| 3.1 实验台方案设计 |
| 3.2 磁性液体的运动状态 |
| 3.3 磁性液体的受压分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 密封方案设计 |
| 4.1 密封件整体方案设计 |
| 4.2 密封零部件结构设计 |
| 4.2.1 磁性液体的选择 |
| 4.2.2 主轴的设计 |
| 4.2.3 极靴的设计 |
| 4.2.4 永磁铁的设计 |
| 4.2.5 冷却水套和隔磁环的设计 |
| 4.2.6 外壳的设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 磁性液体密封的数值分析 |
| 5.1 电磁场有限元理论模型 |
| 5.2 磁性液体密封的有限元模型 |
| 5.3 磁场模拟计算结果 |
| 5.3.1 磁力线分布 |
| 5.3.2 节点磁通密封云图分析 |
| 5.3.3 磁通密度矢量云图分析 |
| 5.3.4 密封间隙内的磁感应强度及耐压计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 耐压与启动力矩实验 |
| 6.1 密封件的装配 |
| 6.2 耐压实验 |
| 6.2.1 耐压实验台的搭建 |
| 6.2.2 实验过程 |
| 6.2.3 实验结果及分析 |
| 6.3 启动力矩实验 |
| 6.3.1 启动力矩实验台的搭建 |
| 6.3.2 实验过程 |
| 6.3.3 实验结果及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）磁流变液密封理论与实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 磁流变液的研究现状 |
| 1.2.1 磁流变液的制备及沉降性能 |
| 1.2.2 磁流变液的流变学性能 |
| 1.3 磁流变液密封概述 |
| 1.4 课题的主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 磁流变液密封的理论研究 |
| 2.1 磁性颗粒及磁流变液的受力分析 |
| 2.2 磁流变液的本构模型及屈服应力 |
| 2.3 弱磁场作用下的磁流变液密封原理 |
| 2.4 强磁场作用下的磁流变液密封原理 |
| 2.5 多孔介质模型的研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 磁流变液的制备及性能表征 |
| 3.1 磁流变液的制备 |
| 3.1.1 磁性颗粒的表面改性 |
| 3.1.2 磁流变液的制备 |
| 3.2 磁流变液的性能表征 |
| 3.2.1 磁流变液的沉降性能 |
| 3.2.2 磁流变液的磁学性能 |
| 3.2.3 磁流变液的零场粘度 |
| 3.2.4 磁流变液的流动性能 |
| 3.2.5 磁流变液的屈服应力 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 磁流变液密封结构设计与数值分析 |
| 4.1 磁流变液密封结构的设计 |
| 4.2 磁流变液密封的磁场分析和耐压计算 |
| 4.2.1 磁流变液对磁场分布的影响 |
| 4.2.2 密封间隙对磁场分布的影响 |
| 4.2.3 齿宽对磁场分布的影响 |
| 4.2.4 磁流变液密封的理论耐压计算 |
| 4.3 强磁场下磁流变液密封的数值分析 |
| 4.3.1 数值分析过程中模型的建立 |
| 4.3.2 不同孔隙率下的磁流变液密封性能 |
| 4.3.3 不同压力下的磁流变液密封性能 |
| 4.3.4 稳定状态下的磁流变液密封性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 磁流变液密封的实验研究 |
| 5.1 磁流变液密封的静密封实验 |
| 5.1.1 不同齿宽下的磁流变液静密封性能 |
| 5.1.2 不同初始压力下的磁流变液静密封性能 |
| 5.1.3 不同密封间隙下的磁流变液静密封性能 |
| 5.2 磁流变液密封的动密封实验 |
| 5.2.1 不同压力对磁流变液动密封性能的影响 |
| 5.2.2 密封间隙对磁流变液动密封性能的影响 |
| 5.2.3 速度对磁流变液动密封性能的影响 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 磁流变液静密封性能 |
| 5.3.2 磁流变液动密封性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 论文工作总结及主要结论 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）爪式真空泵新型三爪转子几何理论与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 爪式转子型线 |
| 1.2.2 爪式真空泵工作过程 |
| 1.2.3 爪式转子受力分析 |
| 1.2.4 爪式真空泵串级研究 |
| 1.2.5 其他方面 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 课题的特色与创新性 |
| 1.5 研究方法与技术路线 |
| 第二章 爪式转子型线啮合模型 |
| 2.1 平面曲线的啮合理论 |
| 2.1.1 平面曲线啮合基本定理 |
| 2.1.2 平面坐标系的坐标变换 |
| 2.1.3 共轭曲线的求解方法 |
| 2.2 爪式转子组成曲线的啮合模型 |
| 2.2.1 点与摆线 |
| 2.2.2 偏心圆弧与其包络线 |
| 2.2.3 直线与其包络线 |
| 2.2.4 偏心渐开线与其包络线 |
| 2.2.5 正弦曲线与其包络线 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 新型三爪转子构建 |
| 3.1 单爪转子与多爪转子 |
| 3.1.1 单爪转子 |
| 3.1.2 多爪转子 |
| 3.2 现有直线-圆弧型三爪转子的几何模型 |
| 3.2.1 直线-圆弧型三爪转子设计 |
| 3.2.2 直线包络线的极限啮合点 |
| 3.3 偏心渐开线型三爪转子的几何模型 |
| 3.4 正弦线型三爪转子的几何模型 |
| 3.4.1 正弦线型三爪转子设计 |
| 3.4.2 正弦线型三爪转子根切 |
| 3.5 设计参数对转子性能影响 |
| 3.5.1 最大爪顶圆弧角 |
| 3.5.2 容积利用率 |
| 3.5.3 内容积比 |
| 3.5.4 余隙容积 |
| 3.6 三爪真空泵吸排气口的设置 |
| 3.7 本章小节 |
| 第四章 三爪真空泵的数值模拟 |
| 4.1 三爪真空泵理论工作过程 |
| 4.2 流体力学控制方程 |
| 4.3 三爪真空泵的模型与计算设置 |
| 4.3.1 几何模型的建立 |
| 4.3.2 网格的生成与设置 |
| 4.3.3 网格无关性验证 |
| 4.3.4 边界条件的设置 |
| 4.3.5 运算条件的设置 |
| 4.4 三爪转子真空泵的数值模拟结果 |
| 4.4.1 压力场 |
| 4.4.2 速度场 |
| 4.5 三爪转子真空泵的流场变化规律 |
| 4.5.1 压力变化规律 |
| 4.5.2 质量流量变化规律 |
| 4.5.3 阻力矩变化规律 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 转子受力变形分析 |
| 5.1 转子受力和变形分析 |
| 5.1.1 转子网格划分 |
| 5.1.2 载荷施加 |
| 5.2 转子受力特性分析 |
| 5.3 转子变形特性分析 |
| 5.4 转子变形对比 |
| 5.4.1 不同半径比 |
| 5.4.2 不同爪顶圆弧角 |
| 5.4.3 转子对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（10）磁性液体大间隙旋转密封装置的设计及实验研究（论文提纲范文）
| 1 理论研究 |
| 2 密封结构设计 |
| 3 有限元分析 |
| 3.1 等位线分析 |
| 3.2 轨线分析 |
| 4 耐压能力实验 |
| 4.1 磁性液体静密封耐压实验 |
| 4.2 大间隙下磁性液体密封泄漏率测试实验 |
| 4.3 动密封耐压能力实验 |
| 5 结论 |
四、磁流体密封齿型的理论分析与实验（论文参考文献）
- [1]液相环境下非牛顿磁流体密封的性能研究[D]. 李书文. 北京化工大学, 2021
- [2]基于MATLAB和COMSOL联合仿真的磁性液体密封耐压影响因素研究[D]. 杨密栋. 北京交通大学, 2021
- [3]磁性液体旋转密封的齿形结构对转动力矩的影响研究[D]. 高亚楠. 北京交通大学, 2020(03)
- [4]一种液体工况下自补偿性磁性液体密封结构的研究[D]. 李雪兵. 北方工业大学, 2020(02)
- [5]工程机械液压缸磁流体密封的数值分析与试验验证[D]. 陈帆. 广西科技大学, 2019(09)
- [6]基于一阶浮力原理的磁性液体密封液体介质的研究[D]. 赵京超. 北京交通大学, 2019(01)
- [7]磁性液体旋转密封耐压与启动力矩研究[D]. 张恒. 北京交通大学, 2019(01)
- [8]磁流变液密封理论与实验研究[D]. 张艳娟. 北京交通大学, 2019
- [9]爪式真空泵新型三爪转子几何理论与性能研究[D]. 赵峰. 中国石油大学(华东), 2019(09)
- [10]磁性液体大间隙旋转密封装置的设计及实验研究[J]. 邢斐斐,季君. 润滑与密封, 2019(02)