为改善蕾形密封的密封性能,考虑介质压力渗透效应,利用有限元分析软件ANSYS研究安装工况及介质压力作用下蕾形密封的密封特性,以及运动速度、摩擦因数、几何参数对动密封性能的影响。研究表明:介质压力作用时,蕾形密封密封面接触压力主要由支撑部承担,密封圈不会被挤入密封间隙,具有较好的抗磨损、抗挤出特性;动密封工况下,外行程比内行程产生的接触压力更大,外行程接触压力随摩擦因数增大而增大,内行程则相反,运动速度对动密封性能影响较小。根据几何参数对密封性能的影响对其进行响应面优化,在满足密封要求的前提下降低了活塞杆表面的最大等效应力,降低了活塞杆因表面疲劳磨损而发生密封失效的风险。

使用光干涉技术，在球盘点接触试验台上，在零卷吸速度条件下，观察不同乏油程度下，接触区凹陷的变化情况；通过球一盘磨损试验机，研究反向滑动工况下45”钢在干接触和不同乏油程度条件下的表面损伤行为以及时间、速度和载荷对磨损的影响。结果表明：零卷吸速度条件下，乏油会导致“温度一黏度楔”作用的减弱，以及油膜凹陷的消失，因此会增加金属表面接触和磨损的发生；在反向滑动工况下，金属表面的损伤随乏油程度的增加而加剧，干接触对钢盘和钢球表面造成的磨损最为严重；在乏油工况时，工作时间、表面相对速度以及载荷的增大都会加剧磨损，磨损机制主要表现为疲劳磨损和黏着磨损。

提出有限元分析和油液监测相结合的方法来预测风电机组轴承疲劳磨损寿命。通过ABAQUS有限元分析,结合某风力发电机的实际运行工况,获得风机发电机后轴承的应力分布和应力时间历程曲线,通过雨流计数法和Miner准则,计算出轴承出现疲劳磨损的寿命时间;运用油液检测和铁谱分析实验,得到该风机轴承的润滑脂性能信息和磨损颗粒信息,从而判断出该轴承的润滑和磨损状态。通过结合分析仿真计算和实验的结果,可以更准确地预测和诊断轴承的疲劳磨损寿命和故障,从而提高风电机组运行的可靠性。

失效模式分析是进行可靠性设计的重要环节。轴向柱塞泵失效主要表现为疲劳与磨损两方面。因此,本文对XB型轴向柱塞泵作了疲劳及磨损可靠性试验研究。试验结果表明,XB型轴向柱塞泵的失效模式是磨损失效,并进一步分析了失效的原因、提出了改进措施。