密封環(huán)加工夾具設(shè)計(jì)及其有限元分析.pdf

1、核主泵是核反應(yīng)堆的核心部件，到目前為止，我國對核主泵的使用完全依靠于進(jìn)口，核主泵密封環(huán)的制造工藝是我國核主泵自主制造技術(shù)的瓶頸。端面周向波度式密封是一種非接觸機(jī)械密封，它具有磨損小，泄漏低和壽命長等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于核電站主軸密封。
　　核主泵密封環(huán)作為核主泵的密封裝置，長期使役于高速、高壓、大載荷等極其惡劣的工作環(huán)境下，這就對密封環(huán)材料的特性提出了非常苛刻的要求。具有優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)、化學(xué)特性的陶瓷材料一般作為制造密封環(huán)的常用材

2、料，但是陶瓷材料的硬脆特性決定了傳統(tǒng)機(jī)械加工方法很難達(dá)到核主泵密封環(huán)的加工要求。
　　為了解決密封環(huán)加工工藝難題，本文設(shè)計(jì)了一種新穎的密封環(huán)加工夾具，通過預(yù)緊力使密封環(huán)產(chǎn)生預(yù)變形，達(dá)到預(yù)期的波紋面，然后通過平面研磨去除變形高點(diǎn)，研磨后釋放預(yù)緊力，密封環(huán)端面彈性變形釋放，形成波紋面。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)本文設(shè)計(jì)了一種新穎的密封環(huán)加工夾具，通過扭力扳手對夾具施加預(yù)緊力，使密封環(huán)端面產(chǎn)生預(yù)變形，達(dá)到所需的波紋面

3、。
　　(2)通過對密封環(huán)夾具的ANSYS受力分析和變形分析，發(fā)現(xiàn)了預(yù)緊力和密封環(huán)端面周向變形的關(guān)系，對后續(xù)的研磨試驗(yàn)提供了一定的理論指導(dǎo)。
　　(3)分析了密封環(huán)加工夾具幾何參數(shù)對密封環(huán)加工夾具徑向變形和所受等效應(yīng)力的影響，并優(yōu)化密封環(huán)加工夾具幾何參數(shù)。
　　(4)對SiC試樣進(jìn)行了研磨拋光實(shí)驗(yàn)，通過正交試驗(yàn)研究了不同工藝參數(shù)（磨粒大小、轉(zhuǎn)速）對加工質(zhì)量的影響。得出結(jié)論如下:
　　(5)研磨轉(zhuǎn)速為40r/min