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油封结构紧凑、成本低、安装方便,工程上已得到广泛应用。然而在压力稍高场合,油封极易失效,目前其相关实验研究及理论分析主要针对无压场合,压力稍高场合的相关选用标准及理论研究皆较为稀缺,国内特种压力油封严重今靠进口,这些严重制约了油封在诸多重要设备中的应用。可见,开展油封在中低压场合中的性能研究对压力油封的设计、提高油封可靠性有较重大的意义。为此,本论文以旋转轴唇形油封为研究对象,从实验和理论两个方面对油封在中低压工况下油封的性能展开研究。首先,选取了广泛使用的现役普通TC油封、腰部薄软的TCG油封、耐压型TCV油封及带着支撑环的TCGZ油封在自主搭建的油封实验台架上进行实验测试,测试了它们在不同转速、不同油压下摩擦扭矩,并借助红外探头检测摩擦界面附近区域温度。对比不同油压下性能参数变化规律发现,油压即使不超过0.2MPa也可能对油封的性能产生较大影响,其中TCV耐压性最优,其摩擦扭矩和迅度对油压的变化不敏感,支撑环也能一定程度上改善油封的耐压性,降低油压对油封摩擦学性能及溫度的影响。然后建立下了对称接触分析模型,将实验所用油封的径向力模拟值与实验值对比验证后,研究了包括油压在内的三个径向力源和油封唇口主要设计参数对油封接触特性的影响,并基于田□方法,分析了油封主要设计参数对其在不同油压下的接角性能参数的影响规律,结果发现油封腰部长度、腰部厚度、大气侧夹角及过盈量是影响油封接触性能及稳定性的主要因素。并进行稳健性优化设计,以提高接触面的稳定性为目标,获得了一组优化设计参数。最后,在Ansys中进行二次开发,综合考虑油压对热力边界、摩擦性能的影响以及温黏效应,建立了油封轴对称热-结构耦合分析模型,求解了温度场。结果进一步证明油压对油封温度场的影响较显著,即使在中低压场合也需要慎重选用油封。通过合理设计油封结构,可提高油封稳定性,控制油封的的变形,降低油压对温度场场的影响。本研究结合实验测试和理论分析,研究了油压及油封结构对油封的接角特性、温度场和稳定性的影响,发现即使中低压工况(压力不超过0.2MPa)下也必要提商油封稳定性。但模型未考虑油封密封区域微米油膜,无法得出油压对油封成膜过程及润滑状态的影响规律,相应的多尺度的热-流-固耦合分析模型有待建立,从而更准确、全面分析油封在带压场合中的性能。