航空作动器往复密封结构参数化分析.pdf

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1、液压气动与鼍J~I"／2016年第08期doi：lO．3969~．issn．1008—0813．2016．08．019航空作动器往复密封结构参数化分析杨杰，索双富，吴长贵(清华大学机械系，北京100083)摘要：航空作动器主密封是典型的往复密封，广泛应用在飞机机翼、舱门等众多部位。它的失效会直接影响飞行安全，甚至会造成重大的人身事故，因此对其密封结构参数进行分析具有重要意义。本文以往复密封作为研究对象，建立往复密封混合润滑模型，以摩擦力、反向泵回率及接触区接触压力最大值作为评价密封性能好坏的指标，分别改

2、变油侧倾角、空气侧倾角，改变密封唇表面粗糙度，对密封结构进行参数化分析。关键词：往复密封；参数分析；侧倾角；表面粗糙度中图分类号：TH137文献标志码：A文章编号：1008—0813(2016)08—0058—04ParametricAnalysisoftheReciprocatingSealingStructureforAircraftActuatorYANGJie，SUOShuang-fu．WUChang-gui(SchoolofMechanical，TsinghuaUniversity,Beiji

3、ng100083，China)Abstract：Theprimarysealofaircraftactuatorsbelongstotypicalreciproeatingseals，whichisadoptasacomponentofthewings，doors，andmanyotherpartsofanaircraft，Itsfailurewilldirectlyafectflightsafety,andevencausemajoraccidents，thereforeitisagreatsigni

4、fl—cancetoanalyzeitssealingstructureparameters．Inthispaper,Reciprocatingsealsweretakenastheresearchobject，itestablishareciprocat-ingsealmixedlubricationmodel，andusedthefriction，reversepumprateandmaximumpressureincontactareaasevaluationofsealingper-forman

5、ce，madeparametricanalysisofsealstructurebychangingoilrollAngle，airrollAngle，andthesurfaceroughnessofthesealinglip．Keywords：reciprocatingseal；parametricanalysis；sideangle；surfaceroughnessO引言液压密封设计方法进行了研究。本文通过建立往复密封混合润滑模型，对航空作动器往复密封进行数值仿随着经济的发展，航空业的重要性日益增加

6、，同时真及结构参数化分析。大型飞机的研发以及对自动化程度要求的不断提高，航空飞机的发展也面临着许多技术挑战。其中航空作l混合润滑模型建立动器作为关键技术部件，其密封的可靠性直接关系到往复密封包括密封圈本体、活塞杆以及之间的润整个飞机的飞行安全。国内作动器往复密封圈几乎都滑油膜。在运动过程中包括内行程和外行程，外行程依赖进口，进口密封圈一方面价格昂贵，造成经济上的时活塞杆表面总会残留一部分液体被带入它和密封之高成本，另一方面，国外对密封技术的封锁势必会阻碍间的界面，形成一层很薄的油膜，从而将液体带出缸我国

7、大型客机的研制。往复密封是一个复杂的系统，筒，内行程时这部分带出的油液又会被带人，如何定量包括密封圈本体、润滑介质、活塞杆，任何一方出现问计算外行程和内行程带出和带人的流体量，以及密封题都会造成密封的失效。国外Kanters[”、Nikast等对圈对活塞杆的摩擦力是往复密封研究的重点。本文基矩形密封圈进行一系列详细的数值仿真研究，国内对于往复密封逆向求解理论(IHL)，通过综合考虑人口动往复密封的研究起步较晚，张付英等I41研究了表面粗糙压效应以及粗糙峰的影响，建立了模拟往复密封稳态峰对矩形动密封特性的

8、影响，黄乐嗍通过仿真研究，建工况下的混合润滑模型。模型耦合了流体力学分析、立了冲压装备用的往复气动密封混合润滑模型并利用入口动压修正、接触力学分析，可以求解接触区油膜厚正交法进行密封结构的优化设计，刘晓玲嘲等对液压系度分布、压力分布、内行程外行程流量以及摩擦力等。统中往复运动密封机制进行了分析，郭志攀等对航空图1给出了典型的往复密封系统示意图，图中表示活塞杆往复运动的坐标，活塞杆做往复运动。收稿日期：2016—06—15本文采用Trelle