润滑与密封

作者：张志敏，丁雪兴，王旭辉，司佳鑫

单位：青海民族大学土木与交通工程学院,,兰州理工大学石油化工学院,,兰州理工大学石油化工学院,,中国航发湖南动力机械研究所,

关键词：浮环密封;分形理论;微动磨损;磨损理论;频率指数

基金：宁波市“科技创新2025”重大专项（2020Z112）

为了降低航空发动机浮环密封部件的磨损，提升发动机的工作效率，针对浮环端面的微动磨损特性进行分析研究，讨论密封环形貌参数及工况参数对磨损量的影响。基于分形理论从微观层面提出浮环端面的形貌表征方法，计算出浮环端面的分形参数；考虑浮环端面微凸体间的相互作用力及频率指数求出法向接触面的实际接触面积及接触力；基于修正的Archard磨损理论推导出浮环端面分形磨损预估模型，并开展石墨微动磨损试验验证模型的可行性及合理性。研究表明：浮环端面磨损量随着分形维数D的增大先减小后增大，当分形维数D为2.55~2.65时磨损率最小；浮环端面的磨损率随着特征尺度G的增大而增大，当D>2.55时，特征尺度G对材料磨损率的影响不明显；在微凸体弹性及塑性阶段，频率指数在nmin~nmin+10（nmin为微凸体最低截止频率）范围内的微凸体对于浮环端面的磨损率影响最显著；石墨浮环端面变摩擦因数对于磨损率有显著影响。

来源：2025年第8期

《润滑与密封》期刊编辑部

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