润滑与密封

作者：李振华，穆塔里夫·阿赫迈德，张泉艺

单位：新疆大学机械工程学院,,新疆大学机械工程学院;新疆大学电气工程学院,,新疆大学机械工程学院,

关键词：机械密封;微凸体;分形理论;表面粗糙度;接触压力;温升

基金：新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2021D01C045)

针对机械密封装置在启停阶段或某些特定工况下出现高温以及摩擦磨损严重等问题，探究考虑粗糙度效应的微孔化机械密封端面接触压力及温升的变化规律，以揭示机械密封端面的真实接触状态。基于分形理论建立机械密封静环粗糙表面和动环微孔接触模型，采用数值计算方法，研究微孔对机械密封端面接触压力和温升的影响，以及表面粗糙度对机械密封端面接触面积、接触压力、温升的影响。结果表明：微凸体经过微孔时，微凸体嵌入微孔边缘使得接触压力峰值增大，导致切削发生；摩擦过程中，压力最高点位置因为微凸体的弹塑性变形而不固定，改善了微凸体的受力情况；微孔降低了密封端面的接触面积，从而使得微凸体的接触减少、压力极值点减少，降低了密封端面摩擦副的温度，改善了密封端面的磨损状况；表面粗糙度越小，接触面积越大，接触压力、端面温度更加均匀，表面粗糙度越大，端面磨损风险更加严重。

来源：2023年第12期

《润滑与密封》期刊编辑部

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