金属垫片有效密封宽度有限元分析

利用有限元软件ANSYS对不同螺栓载荷下的垫片接触应力分布进行了数值模拟。在此基础上,结合垫片系数m及内压,计算得到垫片有效密封宽度。结果表明,垫片有效密封宽度除受法兰密封面形状和垫片基本宽度影响外,还与法兰刚度和垫片几何尺寸有关;垫片有效密封宽度有限元计算值比GB150—1998规范计算值小。这为螺栓法兰金属垫片的设计与安全评价提供了参考。     

金属垫片密封研究进展

介绍了金属平垫、椭侧垫、八角垫、“O”形环、双锥环、透镜垫等金属垫片密封的国内外研究进展，提出了金属垫片密封机理和泄漏模型研究以及垫片密封比压的确定是值得重视的研究课题。     

金属与金属接触型石墨密封垫片高温力学性能的试验研究

研究了金属与金属接触型石墨密封垫片在高温下的力学性能,包括压缩性能、回弹性能和蠕变松弛性能。根据试验结果获得了表征石墨垫片力学性能的拟合曲线和曲线方程,同时得到了石墨垫片在各温度下发生金属与金属接触时对应的接触应力。试验结果表明,温度影响石墨密封垫片的力学性能和接触应力。     

金属垫片密封机制研究

对金属垫片的泄漏形式和微观密封过程进行分析研究,并对金属垫片密封性能进行试验研究。研究表明:金属垫片密封泄漏形式主要是界面泄漏,而渗透泄漏通常可忽略不计;密封表面的表面形貌、压紧应力以及介质压力是金属垫片界面泄漏的主要影响因素,但密封表面的表面形貌对金属垫片密封效果影响比压紧应力和介质压力要显著得多。     

一种无石棉金属缠绕垫片压紧应力的解析算法

在螺栓法兰系统中,垫片的局部压紧应力比平均压紧应力对法兰连接可靠性的影响更大,而现有的试验技术无法确定垫片上局部应力的分布情况。考虑内压时的法兰转角和垫片的力学性能,提出垫片径向压紧应力分布的解析算法。解析法计算的结果与数值模拟得到的应力分布基本一致,虽然垫片内缘应力值的解析计算结果较数值模拟果偏小,但仍满足工程近似计算的精度要求。分析结果表明,垫片径向压紧应力不是均匀分布的,而是由垫片内缘向外缘逐渐增大。     

金属垫片泄漏模型理论研究

依据分形几何理论,结合不可压缩粘性流体层流流动理论,建立基于分形参数的金属垫片泄漏模型,该模型揭示了泄漏率与密封表面形貌之间的关系。研究表明,密封表面分形维数D越大,螺栓-法兰-金属垫片密封系统越不易发生泄漏,这对于法兰和金属垫片密封表面的加工具有重要指导意义。     

金属垫片密封泄漏模型试验研究

建立了气体通过金属垫片的泄漏模型.对常温下金属平垫片密封性能进行了试验研究,研究了压紧应力、介质压力和表面形貌对密封性能的影响.试验表明,泄漏率随分形维数、压紧应力和尺度系数的变化规律与理论模型的描述基本一致,泄漏率的理论计算值与试验结果吻合较好,表明建立的金属垫片泄漏模型是合理的.建立的泄漏率计算公式将泄漏率、压紧应力、介质压力和密封表面分形参数联系在一起,因而使以最大允许泄漏率为准则的金属垫片密封连接设计以及紧密性评价成为可能.     

金属缠绕式垫片技术的新进展

介绍了国外在金属缠绕垫片的制造技术和结构革新方面的新进展,以及关于柔性石墨填充缠绕垫片发生屈曲的问题。     

V型金属缠绕垫片应力松弛特性试验研究

在不同工艺条件和V型结构尺寸下，研究缠绕垫片的应力松驰特性。     

金属缠绕式垫片分级技术研究

结合法兰连接实际，按照ASME B16．20对缠绕式垫片压缩的要求，在对管法兰用缠绕式垫片的预紧应力进行分析的基础上，提出了缠绕式垫片的分级技术。并对通过调整垫片结构及控制制造工艺，使其力学性能与紧固件的要求一致，从而使法兰接头达到密封性要求的技术进行了试验研究。     

螺栓法兰金属垫片连接结构的紧密性分析方法

现行金属垫片的设计以垫片系数或线密封比压为依据,主要针对法兰强度问题,而没有定量泄漏和紧密性的概念,因此无法从理论上说明连接是否紧密。在金属垫片变截面泄漏通道的泄漏率计算公式、接触应力分布的解析算法以及连接结构变形协调分析的基础上,建立连接系统的紧密性分析方法。实例分析表明:通过增加垫片应力(即提高螺栓载荷),可降低连接的泄漏率,但当垫片应力水平较高时,效果并不显著。对于密封性要求高的连接,可以采用表面较光滑的垫片。以最大允许泄漏率为设计准则的设计方法与以强度为设计准则的规范设计方法相结合,有可能发展成为一种新的密封连接设计方法。     

齿根应力简化计算方法

本文直接从齿轮的实际形状出发 ,以相似理论为基础 ,通过边界元采样计算和三元回归分析 ,建立齿根应力计算的简化公式。并通过实例印证该公式的有效性 ,供实际参考。     

渐开线齿轮接触应力分布规律的研究

以一对啮合齿轮的接触应力为研究对象,分别利用Hertz公式和有限元法进行了接触应力的计算.通过对啮合轮齿在一个啮合周期内的接触应力进行计算和分析,发现了2种方法所得出接触应力的差异.     

空心圆柱滚子接触变形的一种计算方法

空心圆柱滚子与套圈间的接触属于非Hertz接触问题.通过对空心圆柱滚子接触特性的分析,发现空心滚子与内、外圈具有线接触变形和本身弹性弯曲变形的双重特性,把空心度作为影响接触变形的一个重要参数,提出了一种计算空心滚子接触变形的方法.该方法计算的结果与有限元方法获得的结果进行对比,结果表明:对于3种不同规格的滚子分别在不同空心度及外载荷的情况下,两者计算结果相当吻合,该计算式可作为空心滚子接触变形计算的-个参考公式.     

套筒活齿的应力数学模型及其计算方法

利用通过有限元方法计算的各种典型工况下的套简活齿内部应力，根据套筒活齿的几何和受力特点以及非线性回归方法，对多点受力套筒活齿的应力分析问题建立了应力计算的经验公式，从而解决了套筒活齿在几何尺寸不同、受力大小不同、力作用的位置不同以及受力个数不同时的应力分析问题。     

非圆齿轮副重合度的精确计算方法

本文根据非圆齿轮的加工方法，分析了用渐开线刀具加工非圆齿轮时齿廓曲线法方向的形成特点，进而提出了一种非圆齿轮副重合度的精确计算方法。     

五滚柱式超越离合器外环拉伸应力计算研究

五滚柱式超越离合器外环形状很不规则 ,其拉伸应力的计算与实测是国内外一道难题。论文介绍了用曲杆计算法计算其拉伸应力及与光弹性实验 ,电阻应变片测量技术结果比较的过程。研究表明 ,计算结果与实验结果相吻合 ,证明曲杆计算法是一种可行的新方法。     

等基圆锥齿轮的瞬时接触区和接触区应力分布

本文用边界元柔度矩阵法分析确定了等基圆曲线齿锥齿轮的瞬时接触区和接触区应力分布，为精确计算齿间载荷分配、轮齿接触强度和弯曲强度奠定了基础，为研究跑合和修形对齿轮啮合性能的影响提供了理论依据。     

4阶展开的赫茨接触应力计算方法

介绍在重型机械赫茨接触应力计算中,采用圆柱面4阶展开的计算方法.