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本文围绕刷式密封装置在工程应用中的磨损特性展开了一系列的研究。首先提出一种用于刷式密封接触分析的三维简化模型,然后利用有限元分析软件ANSYS对刷式密封进行了较完整的接触分析计算,推导出计算刷式密封磨损寿命的理论公式,利用获得的分析结果计算出与刷式密封工况参数相关的磨损寿命。 论文的主要内容包括: 分析了刷式密封的结构特点,在对其中一些因素进行了合理简化的前提下,提出了一种新的针对刷式密封接触压强的三维有限元计算模型。 在了解刷式密封的动力学特性条件下,利用有限元分析软件ANSYS,采用有限元三维模型计算出刷丝自由端的接触压强,通过对刷式密封实际工况参数条件下刷丝接触压强的计算,分析了刷丝与轴的初始干涉量、密封装置上下游压差、刷丝排数以及刷丝倾斜角等一系列因素对刷丝自由端接触压强的影响;并利用ANSYS的计算结果成功地运用了人工神经网络原理的BP网络结构算法在MATLAB中求解出刷丝自由端接触压强,为工程实际应用提供了简便的算法。 根据刷式密封磨损机理和特点,利用已有的固体磨损公式,建立了刷式密封磨损量的计算公式,推导出刷式密封磨损寿命的理论计算公式,并在不同的实际工况参数条件下进行了相应的磨损寿命计算。 本文所提出的刷式密封的三维有限元模型能够利用ANSYS对刷式密封的接触问题进行分析,磨损寿命公式可以计算出刷式密封的磨损寿命。本文的计算和分析过程及其结果对于刷式密封的设计和工程应用有一定的指导意义,为进一步深入开展刷式密封的理论研究和提高应用水平奠定了良好的基础。