發(fā)布時(shí)間：2020-12-02 11:27

　　隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展,對(duì)旋轉(zhuǎn)軸端用動(dòng)密封的要求越來(lái)越高。干氣密封作為一種非觸接式密封,因所具有的低泄漏率、高可靠性、適用介質(zhì)廣等特點(diǎn)而備受青睞。然而工程師們?cè)趯?shí)際工作中發(fā)現(xiàn),由于受到加工制造水平、裝配過(guò)程誤差及工作工況等因素的影響,干氣密封系統(tǒng)動(dòng)環(huán)與靜環(huán)端面間在啟動(dòng)、停止以及運(yùn)行期間都有可能會(huì)出現(xiàn)接觸摩擦的情況。與此同時(shí),接觸摩擦的發(fā)生將伴隨著動(dòng)環(huán)與靜環(huán)端面間的振動(dòng)、磨損、噪聲、溫升等現(xiàn)象,整個(gè)密封系統(tǒng)將可能會(huì)因此而發(fā)生失穩(wěn),甚至失效。這其中的摩擦振動(dòng)是在摩擦磨損過(guò)程中產(chǎn)生的最為普遍的現(xiàn)象,蘊(yùn)含著許多反映系統(tǒng)摩擦學(xué)特征和摩擦狀態(tài)的信息。因此,對(duì)干氣密封系統(tǒng)動(dòng)環(huán)與靜環(huán)端面間進(jìn)行干摩擦狀態(tài)下的摩擦振動(dòng)研究具有至關(guān)重要的意義。本文主要針對(duì)干氣密封系統(tǒng)動(dòng)環(huán)與靜環(huán)端面間滑動(dòng)接觸時(shí)的摩擦振動(dòng)進(jìn)行研究。從摩擦界面的微觀接觸力學(xué)出發(fā),重新定義了微凸體的接觸變形方式及在載荷作用下微凸體根部的基底長(zhǎng)度,并結(jié)合分形理論,分別構(gòu)建了摩擦振動(dòng)系統(tǒng)的法向接觸剛度分形模型和切向接觸剛度分形模型,然后將干氣密封端面摩擦系統(tǒng)簡(jiǎn)化為兩自由度模型,并結(jié)合摩擦系統(tǒng)特性參數(shù),建立兩自由度干氣密封滑動(dòng)摩擦界面摩擦振動(dòng)系統(tǒng)模型。... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：117 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

理想剛性光滑平面與固定粗糙表面的接觸

為了便于構(gòu)建微凸體接觸分形模型,在這里我們做出如下假設(shè):a)固定粗糙表面的表面形貌各向同性;b)固定粗糙表面上各相鄰微凸體之間無(wú)相互作用;c)彈性接觸產(chǎn)生的強(qiáng)化作用在固定粗糙表面微凸體接觸過(guò)程中不予考慮;d)接觸過(guò)程中固定粗糙表面的材料硬度保持不變;e)只考慮塑性接觸變形過(guò)程與彈性接觸變形過(guò)程這兩個(gè)接觸狀態(tài)而對(duì)于中間的彈塑性變形過(guò)程由于影響不大而忽略;f)固定粗糙表面材料受力變形影響被忽略。假設(shè)后的固定粗糙表面微凸體接觸變形過(guò)程,如圖2.2所示。由W-M函數(shù)我們可知固定粗糙表面的粗糙性符合余弦波,那么接觸變形前的微凸體可以定義為:

通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)【115】中給出的區(qū)域擴(kuò)展系數(shù)ψ與分形維數(shù)D的值進(jìn)行擬合,給出ψ關(guān)于D的函數(shù)關(guān)系,如圖2.3所示。區(qū)域擴(kuò)展系數(shù)ψ與分形維數(shù)D之間的函數(shù)關(guān)系為:

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高速超臨界二氧化碳干氣密封實(shí)際效應(yīng)影響分析[J]. 沈偉,彭旭東,江錦波,李紀(jì)云.  化工學(xué)報(bào). 2019(07)
[2]基于遺傳算法的干氣密封雙向槽統(tǒng)一模型與參數(shù)優(yōu)化[J]. 徐奇超,江錦波,彭旭東,李紀(jì)云,王玉明.  化工學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]干氣密封螺旋槽衍生結(jié)構(gòu)演變規(guī)律與工況適用性[J]. 江錦波,陳源,徐奇超,李紀(jì)云,彭旭東.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[4]考慮微凸體相互作用的確定性接觸模型[J]. 王慶朋,張力,陳斌,耿楊濤.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[5]基于微凸體接觸壓力分布的粗糙表面法向接觸建模[J]. 王東,徐超,萬(wàn)強(qiáng),胡杰.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[6]干氣密封螺旋槽幾何參數(shù)優(yōu)選交互影響[J]. 江錦波,陳源,趙文靜,李紀(jì)云,彭旭東.  化工學(xué)報(bào). 2018(04)
[7]采用分形理論與微分幾何的擺線針輪形貌模型[J]. 韓炬,李威,王志軍.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(11)
[8]考慮摩擦切向力的彈塑性粗糙表面接觸模型[J]. 郭永信,卞達(dá),趙永武.  潤(rùn)滑與密封. 2017(08)
[9]機(jī)械結(jié)合面切向接觸剛度的三維分形理論建模[J]. 潘五九,李小彭,李木巖,王雪,高建卓,聞邦椿.  振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[10]考慮法向載荷變化的微滑摩擦系統(tǒng)振動(dòng)分析[J]. 徐超,李東武,陳學(xué)前,王東.  振動(dòng)與沖擊. 2017(13)

碩士論文
[1]側(cè)入式單端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)熱特性數(shù)值分析與試驗(yàn)研究[D]. 孫星星.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[2]質(zhì)量—彈簧—帶自激振動(dòng)系統(tǒng)的摩擦振動(dòng)動(dòng)力學(xué)研究[D]. 郭浩.東北大學(xué) 2013



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