在機械密封裝置中,除了輕載、高速或高粘工況的機械密封處于全膜流體潤滑狀態(tài)外,實際運轉中的機械密封絕大部分是在混合摩擦狀態(tài)下工作。實際上機械密封的密封端面都是凸凹不平的粗糙表面,而密封面間的液膜都是極薄的,基本上是與表面粗糙度處于同一數(shù)量級。自薄膜潤滑概念提出以來,對它的研究有了很大的發(fā)展,薄膜潤滑在表觀上體現(xiàn)為膜厚很小,接近潤滑分子微粒的尺度,因而與彈性流體潤滑相比,它需要考慮微粒的尺度效應。首先本文基于機械密封混合摩擦模型,考慮彈性微極流體效應對機械密封混合摩擦的影響,建立了合理的彈性微極流體點接觸的二維數(shù)學模型,用有限差分法和C語言自行編程,求解點接觸雷諾二維控制方程,獲得了不同微極參數(shù)下流場的壓力分布和油膜厚度圖等。但將彈性潤滑理論應用于機械密封的研究,再之彈流潤滑問題的求解涉及到彈性變形和流體動力潤滑之間的多物理量耦合作用的分析,沒有現(xiàn)成的商業(yè)軟件可直接解決這個問題,計算難度相當大,因此對該問題的研究并不多見。因而開展對機械密封在彈流潤滑微極流場混合摩擦的研究有著重要的實際意義。另外,防漏問題是機械密封的根本,泄漏量的計算顯得尤為重要,所以對密封間隙的流場的研究具有現(xiàn)實意義。在...

【文章來源】： 蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：106 頁

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摘要
Abstract
插圖索引
附表索引
第1章 緒論
    1.1 彈性微極流體潤滑理論應用于機械密封發(fā)展歷史和趨勢
        1.1.1 國內外彈流理論研究現(xiàn)狀
        1.1.2 機械密封環(huán)的耦合分析研究現(xiàn)狀
        1.1.3 機械密封環(huán)的變工況和優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.1.4 彈流試驗的研究現(xiàn)狀
        1.1.5 等溫點接觸彈流理論分析方法數(shù)值計算法的研究現(xiàn)狀
    1.2 機械端面密封的基本概念
        1.2.1 機械端面密封的組成
        1.2.2 機械密封中點接觸彈流的主要參數(shù)
    1.3 研究意義和必要性
    1.4 彈流理論應用于機械密封的展望研究
    1.5 課題的來源與主要研究方向
        1.5.1 課題來源、目的
        1.5.2 本課題的主要工作
    1.6 本章小節(jié)
第2章 波紋管機械密封使用性能及相關標準
    2.1 機械密封使用性能及其表征方法
        2.1.1 泄漏量
            2.1.1.1 流體摩擦狀態(tài)下的泄漏量
            2.1.1.2 邊界摩擦狀態(tài)下的泄漏量
            2.1.1.3 混合摩擦狀態(tài)下的泄漏量
        2.1.2 功率消耗
        2.1.3 pν 值
            2.1.3.1 工況pν值
            2.1.3.2 工作 P_cν值及 P_cν值
            2.1.3.3 極限（p_cν）值
        2.1.4 磨損率
        2.1.5 使用壽命
    2.2 機械密封國內外主要相關標準
        2.2.1 JB/T4127.1—1999《機械密封技術條件》
            2.2.1.1 機械密封主要零件的主要技術要求
            2.2.1.2 機械密封性能要求
        2.2.2 GB/T14211—93《機械密封試驗方法》
            2.2.2.1 適用范圍
            2.2.2.2 試驗內容
            2.2.2.3 試驗條件
    2.3 本章小節(jié)
第3章 機械密封端面摩擦特性的研究
    3.1 機械密封端面軸向受力分析
    3.2 機械密封端面摩擦機理
    3.3 機械密封端面摩擦狀態(tài)分析及判斷
        3.3.1 機械密封端面摩擦狀態(tài)分析
        3.3.2 機械密封端面摩擦狀態(tài)的判斷
    3.4 端面摩擦特性對泄漏特性和使用壽命的影響
第4章 機械密封混合摩擦微極流體彈性潤滑穩(wěn)態(tài)分析
    4.1 混合摩擦微極流體彈性潤滑穩(wěn)態(tài)禍合分析的基本理論
        4.1.1 彈性接觸
            4.1.1.1 實際粗糙表面的接觸
            4.1.1.2 點接觸的幾何關系
            4.1.1.3 密封副摩擦面特征
    4.2 雷諾方程
        4.2.1 雷諾方程的一般形式及其意義
        4.2.2 雷諾方程的邊界條件與初始條件
            4.2.2.1 邊界條件
            4.2.2.2 初始條件
            4.2.2.3 考慮粘度、密度沿膜厚方向變化的影響
            4.2.2.4 考慮表面粗糙度的影響
    4.3 機械密封混合摩擦微極流體彈性潤滑模型的構建
        4.3.1 建模前提
        4.3.2 機械密封混合摩擦的力學模型
        4.3.3 混合摩擦狀態(tài)下數(shù)學模型建立
        4.3.4 液膜的幾何模型
        4.3.5 密封面彈性接觸力模型
        4.3.6 潤滑油密度方程
    4.4 本章小節(jié)
第5章 彈性微極流體潤滑理論機械密封混合摩擦的數(shù)值模擬
    5.1 基本方程的無量綱化
    5.2 復合直接迭代法的計算機流程簡圖
    5.3 邊界條件的處理
    5.4 性能參數(shù)
    5.5 實例分析
        5.5.1 理論計算結果和分析
        5.5.2 速度場計算與分析
        5.5.3 泄漏量和摩擦系數(shù)的計算
        5.5.4 摩擦功耗的計算
        5.5.5 與其它典型模型的比較
    5.6 本章小節(jié)
第6章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
附錄A:攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文
附錄B:程序
附錄C:輸出數(shù)據


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]機械密封端面摩擦特性參數(shù)及其測試技術 [J]. 魏龍,顧伯勤,孫見君,劉其和,張國東.  潤滑與密封. 2006(11)
[3]彈流潤滑問題求解軟件框架的構建 [J]. 耿海鵬,戚社苗,郭海剛,虞烈.  潤滑與密封. 2006(02)
[4]重載條件下油膜軸承彈流問題的數(shù)值分析 [J]. 黃慶學,王建梅,李玉貴,杜曉鐘,趙春江.  太原重型機械學院學報. 2004(S1)
[5]激光加工的多孔端面機械密封的性能數(shù)值分析 [J]. 于新奇,蔡仁良.  現(xiàn)代制造工程. 2004(07)
[6]收斂楔形間隙中流體流動的數(shù)值模擬 [J]. 蔣小文,顧伯勤.  潤滑與密封. 2004(03)
[7]薄膜潤滑中的微極流體效應 [J]. 張朝輝,雒建斌,溫詩鑄.  力學學報. 2004(02)
[8]表面橫向粗糙峰對點接觸熱彈流潤滑的影響 [J]. 高雷鳴,姜明,楊沛然.  潤滑與密封. 2004(01)
[9]機械密封端面摩擦工況研究進展 [J]. 魏龍,顧伯勤,孫見君.  潤滑與密封. 2003(05)
[10]螺旋槽上游泵送機械密封端面參數(shù)結構優(yōu)化 [J]. 胡丹梅,郝木明,彭旭東,吳德利.  潤滑與密封. 2003(01)



本文編號：3478517