磁流体密封装置与性能测试

磁流体密封装置与性能测试

摘要

     本文主要介绍了磁流体密封装置的一般规律，工作原理和磁流体密封装置性能测试装置的一般装置。通过对实验结果进行分析得出，密封装置的密封能力受磁环性能、磁极齿型、密封间隙、磁流体性能、密封级数和轴转速等因素影响。设计高性能磁环、合理的齿型，选择较小的密封间隙、烷烃基的磁流体及合适的密封级数和转速，能够使密封装置实现较好密封。

关键词：磁流体密封 流体密封技术 磁流体 测试

目  录

摘要 i

Abstract ii

第1章绪论 1

1.1选题的背景和意义 1

1.2国内外磁流体密封技术的发展现状 1

1.2.1磁流体简介 1

1.2.2磁流体的分类 2

1.2.3磁流体密封基本原理 2

1.2.4磁流体密封的优点 2

1.2.5国内外磁流体密封研究状况 3

1.2.6国内外磁流体密封应用状况 4

1.2.7磁流体密封能力的理论数值计算 5

1.3本文的主要工作内容 6

第2章磁流体密封测试装置的设计 8

2.1引言 8

2.2磁流体密封实验装置的总体方案设计 8

2.2.1磁流体密封实验装置的设计基本原则 8

2.2.2磁流体密封测试实验装置的具体结构 8

2.3磁流体密封实验装置的主要参数设计 9

2.3.1密封实验装置的设计目标及材料选择 9

2.3.2密封实验装置轴的磁通量计算 10

2.3.3密封实验装置的磁极的设计 11

2.3.4密封实验装置的磁环设计 12

2.3.5密封实验装置的轴承间距计算 13

2.4磁流体密封实验装置的动力源及传动装置的设计 13

2.4.1密封实验装置电动机的选择 13

2.4.2密封实验装置传动机构的设计 13

2.5本章小结 15

第3章密封实验装置的磁场分析与耐压公式推导 16

3.1密封实验装置磁场分析与计算 16

3.1.1密封实验装置的磁场特点。 16

3.1.2梯形齿型密封间隙处的磁导率 16

3.2常用耐压公式推导 18

3.3本文采用的耐压公式的推导 20

3.3.1关于磁流体表面张力的研究 20

3.3.2磁力线上两相邻磁性微粒的引力分析 22

3.3.3半饱和浓度分布模型下的密封耐压公式 24

3.3.4最小密封单元内油膜的最大密封能力 26

3.4本章小结 26

第四章影响磁流体密封能力的因素分析 26

4.1磁环性能及尺寸对磁流体密封能力的影响 26

4.1.1磁环性能对磁流体密封能力的影响 26

4.1.2磁环尺寸对磁流体密封能力的影响 27

4.2密封间隙对磁流体的密封能力的影响 27

4.3磁极齿型的选择对磁流体密封能力的影响 28

4.4密封级数对磁流体密封能力的影响 31

4.5磁流体性能对磁流体密封能力的影响 33

4.6轴的转速对磁流体密封能力的影响 34

4.7本章小结 36

第五章磁流体密封的性能测试方法 37

5.1极限耐压能力测量 37

5.2泄漏的测试 37

5.3使用寿命的测试 37

5.4功率损失的测试 37

5.5极限真空度测试 38

5.6溅射特性测试 38

5.7本章小结 38

结论 39

参考文献 40

致谢 41