机载液压泵是一种为液压传动机构供应加压液体的液压元件,是飞机发动机的重要元件。在飞机上,机载液压泵通过轴尾的机械密封防止回油泄漏。一旦机械密封性能下降或失效,将直接导致飞机的动力系统性能降级,对安全飞行带来严重的威胁。目前国内的机载液压泵用式密封(以下简称:机械密封)的寿命普遍低于国际同类产品,其材料、结构和工艺是影响寿命的关键因素。因此,为了评估机械密封的可靠性,需要研制专门的可靠性试验装置以在机械密封前期设计与后期验证中模拟飞机实际飞行过程的复杂环境应力和工作应力。本文通过故障模式及影响分析方法对机械密封故障模式分析和归纳,对机械密封的环境应力筛选,设计和开发用于机载液压泵轴尾密封件加速寿命试验的装置,为开展密封件寿命预测和可靠性评估提供试验与数据获取平台。本文的主要内容有:(1)确定了机载液压泵轴尾密封件失效机理中的主要应力条件。首先,阐述了机械密封的原理及分类方法,并梳理各部件的主要功能。然后,采用故障模式及影响分析评估方法,识别出薄弱部件。最后,针对其主要失效形式和原因对复杂工况中的环境应力条件进行了筛选,为试验装置设计提供了理论参考。(2)提出了一种机械密封加速寿命试验装置的机械设计方案。首先,基于试验所需测量的参数,设计了机载液压泵轴尾密封件加速寿命试验装置的机械结构。然后,引入密封介质供应装置,为试验装置提供了油液压力和温度两个应力条件。最后,提出一种测量扭矩与转速试验的方法,并揭示了机械密封的扭矩在初期启动和后续稳定运行中的变化规律。(3)开发了机械密封加速寿命试验装置的控制系统。首先,针对前述的设计需求完成了设备组态和程序设计。其次,针对试验装置的速度控制进行主轴驱动部分和数据采集部分的设计,完成了伺服电机的通讯报文和传感器的选型工作。然后,通过上位机完成了液压系统的恒温系统设计。最后,基于电气设备基本规范、方便日常维护等原则完成了电气控制系统的主电路设计。