排灌机械工程学报
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排灌机械工程学报  2010, Vol. 28 Issue (1): 77-82    DOI: 10.3969/j.issn.1674—8530.2010.01.017
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接触式机械密封端面微凸体变形特性研究
魏 龙1,2, 顾伯勤1, 冯 飞2, 冯 秀2
(1.南京工业大学 机械与动力工程学院, 江苏 南京 210009; 2.南京化工职业技术学院 南京市机械密封工程技术研究中心, 江苏 南京 210048)
Research on deformation property of end face asperity of contact mechanical seals
Wei Long1,2, Gu Boqin1, Feng Fei2, Feng Xiu2
(1.College of Mechanical and Power Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing, Jiangsu 210009, China; 2.Nanjing Engineering Research Center for Mechanical Seal, Nanjing College of Chemical Technology, Nanjing, Jiangsu 210048, China)
 全文: PDF (419 KB)   HTML (1 KB)   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 依据分形理论,考虑摩擦作用的影响,分析了接触式机械密封摩擦副端面微凸体的变形特性;得到了端面微凸体临界弹性变形微接触面积和临界塑性变形微接触面积,端面间微凸体弹性接触面积、弹塑性接触面积、塑性接触面积以及弹性接触面积比的数学表达式.用数值仿真方法得出了GY70型机械密封摩擦副端面间的弹性接触面积比.研究表明,弹性接触面积比随着分形维数的增大先增大后减小,随着特征尺度系数的增大而减小,随着端面摩擦因数的增大而减小.对于机械密封摩擦副接触端面,存在一个最优的分形维数值,使得弹性接触面积比最大,摩擦副端面间的磨损最小.对于GY70型机械密封,其软质环端面最优分形维数在1.6左右.
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作者相关文章
魏 龙
顾伯勤
冯 飞
冯 秀
关键词机械密封   微凸体   变形   弹性接触面积比   最优分形维数     
Abstract: Taking account of the influence of friction, the deformation property of the end face asperity of contact mechanical seals was analyzed by fractal theory. The mathematical expressions of the critical elastic deformation micro-contact area, critical plastic deformation micro-contact area, elastic contact area between end- faces, elastic-plastic contact area, plastic contact area, and elastic contact area ratio, were obtained. The elaslic contact area ratio between the end faces of GY70 mechanical seal was also obtained by numerical simulation. Research results indicate that elaslic contact area ratio increases at first and then decreases with the increase of fractal dimension, decreases with the increasing of characteristic length scale, and decreases with the increasing of end-face friction factor. There exists an optimum fractal dimension for the contacting end-face of friction pair, corresponding to the maximum elaslic contact area ratio and minimum abrasion between the end faces of friction pair. The optimum fractal dimension of the soft ring end-face of GY70 mechanical seal fractal dimension is about 1.6.
Key wordsmechanical seal   asperity   deformation   elastic contact area ratio   optimum fractal dimension   
收稿日期: 2009-09-14; 出版日期: 2010-01-30
基金资助:

江苏省"六大人才高峰"资助项目(09-D-018);江苏省高校科研成果产业化推进项目(JH08-016,JH09-43);南京市科技发展计划项目(200603009)

通讯作者: 魏龙(1972-),男,江苏南京人,副教授,博士生(weilong1972@163.com),主要从事流体密封与测控技术研究.    
作者简介: 顾伯勤(1957-),男,江苏无锡人,教授,博导,博士后(bqgu@njut.edu.cn),主要从事流体密封与测控技术研究.
引用本文:   
魏 龙,顾伯勤,冯 飞等. 接触式机械密封端面微凸体变形特性研究[J]. 排灌机械工程学报, 2010, 28(1): 77-82.
WEI  Long,GU Bo-Qin,FENG  Fei et al. Research on deformation property of end face asperity of contact mechanical seals[J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engin, 2010, 28(1): 77-82.
 
没有本文参考文献
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