機械密封是流體機械和動力機械的重要裝置之一,摩擦副的接觸端面是機械密封的主要密封端面,是決定其密封性能的關(guān)鍵,同時也是決定機械密封的摩擦磨損和工作壽命的關(guān)鍵。為了改善機械密封端面摩擦副的潤滑狀況,提高密封性能,人們將表面造型技術(shù)應(yīng)用于機械密封,在密封端面加工各種形狀的幾何形貌,以產(chǎn)生動壓效應(yīng)和泵送效應(yīng),以此減小機械密封的摩擦磨損和泄漏量,替代普通機械密封應(yīng)用于高參數(shù)及危險性的惡劣工況。本文從摩擦潤滑理論和粘性流體力學(xué)角度分析了端面造型機械密封的內(nèi)部流動。由連續(xù)性方程和動量方程出發(fā),推導(dǎo)了適用于機械密封流體動壓潤滑的雷諾方程,并分析了各項對動壓效應(yīng)產(chǎn)生的意義。應(yīng)用CFD軟件Fluent對特定槽型參數(shù)的端面螺旋槽造型機械密封的端面內(nèi)流場進行了數(shù)值模擬,結(jié)果顯示,對于特定槽型參數(shù)的螺旋槽端面密封存在一定的適用工況范圍。首次建立了螺旋槽與微凹腔端面造型的幾何模型,并對其流場進行了數(shù)值計算,結(jié)果表明,端面微凹腔造型能產(chǎn)生較高的端面動壓效應(yīng),減小端面剪切力,有效降低摩擦副的摩擦磨損,且微凹腔呈輻射狀分布在堰區(qū)時,能夠在降低加工成本的同時獲得良好的潤滑效果。對端面無造型、微凹腔造型、螺旋槽造型、螺旋... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

典型機械密封結(jié)構(gòu)形式

…︸\入趣蒸知亙螺旋槽密封堰密封壩口耳勝習(xí)一廠圖2一1螺旋槽機械密封的端面結(jié)構(gòu)圖2一2端面規(guī)則微凹腔造型的機械密封近幾年對于微凹腔端面造型的研究也越來越深入。微凹腔端面造型是指在其中一個密封環(huán)端面上用激光加工出均勻分布的規(guī)則微凹腔。如圖2一2所示，其動環(huán)為普通的未經(jīng)激光加工的密封環(huán)，在靜環(huán)端面上均勻分布激光加工的規(guī)則微凹腔。當動環(huán)相對靜環(huán)旋轉(zhuǎn)時，會在微凹腔上及其周圍區(qū)域產(chǎn)生流體動壓效應(yīng)，提供了使兩環(huán)分離的承載力，使密封面形成非接觸。根據(jù)機械密封的使用性能的要求，并基于內(nèi)流場計算和流體動壓潤滑理論，本文在密封環(huán)端面設(shè)置具有一定螺旋角度、娜級深度、分布間距、幾何形貌的宏觀泵送槽的同時，在密封堰區(qū)域設(shè)置具有一定分布密度、四級直徑、娜級深度的微觀凹腔。圖2一3所示為螺旋槽與微凹腔組合形貌的機械密封端面結(jié)構(gòu)示意圖，此機械密封在工作條件下

機械密封端面結(jié)構(gòu)示意圖產(chǎn)x圖2一4潤滑膜的簡化兒何模型2.2物理模型針對端面螺旋槽機械密封，螺旋槽的深度為微米級，機械密封摩擦副端面間的距離也是微米級，所以其內(nèi)部的流動為微間隙內(nèi)的流動，對微間隙內(nèi)流動的不可壓縮流體，建立圖2一2所示的幾何模型，:=0處表示靜環(huán)端面，z一h(x，戶處表示動環(huán)端面。對端面內(nèi)的流體作如下假設(shè):1)忽略體積力的作用，如重力;2)為牛頓流體

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3418725