發(fā)布時間：2020-12-02 11:27

　　隨著現代工業(yè)的迅猛發(fā)展,對旋轉軸端用動密封的要求越來越高。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、適用介質廣等特點而備受青睞。然而工程師們在實際工作中發(fā)現,由于受到加工制造水平、裝配過程誤差及工作工況等因素的影響,干氣密封系統動環(huán)與靜環(huán)端面間在啟動、停止以及運行期間都有可能會出現接觸摩擦的情況。與此同時,接觸摩擦的發(fā)生將伴隨著動環(huán)與靜環(huán)端面間的振動、磨損、噪聲、溫升等現象,整個密封系統將可能會因此而發(fā)生失穩(wěn),甚至失效。這其中的摩擦振動是在摩擦磨損過程中產生的最為普遍的現象,蘊含著許多反映系統摩擦學特征和摩擦狀態(tài)的信息。因此,對干氣密封系統動環(huán)與靜環(huán)端面間進行干摩擦狀態(tài)下的摩擦振動研究具有至關重要的意義。本文主要針對干氣密封系統動環(huán)與靜環(huán)端面間滑動接觸時的摩擦振動進行研究。從摩擦界面的微觀接觸力學出發(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度,并結合分形理論,分別構建了摩擦振動系統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簡化為兩自由度模型,并結合摩擦系統特性參數,建立兩自由度干氣密封滑動摩擦界面摩擦振動系統模型。... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數】：117 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

理想剛性光滑平面與固定粗糙表面的接觸

為了便于構建微凸體接觸分形模型,在這里我們做出如下假設: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相互作用;c)彈性接觸產生的強化作用在固定粗糙表面微凸體接觸過程中不予考慮;d)接觸過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程與彈性接觸變形過程這兩個接觸狀態(tài)而對于中間的彈塑性變形過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。假設后的固定粗糙表面微凸體接觸變形過程,如圖2.2所示。由W-M函數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:

通過對文獻【115】中給出的區(qū)域擴展系數ψ與分形維數D的值進行擬合,給出ψ關于D的函數關系,如圖2.3所示。區(qū)域擴展系數ψ與分形維數D之間的函數關系為:

【參考文獻】：
期刊論文
[1]高速超臨界二氧化碳干氣密封實際效應影響分析[J]. 沈偉,彭旭東,江錦波,李紀云.  化工學報. 2019(07)
[2]基于遺傳算法的干氣密封雙向槽統一模型與參數優(yōu)化[J]. 徐奇超,江錦波,彭旭東,李紀云,王玉明.  化工學報. 2019(03)
[3]干氣密封螺旋槽衍生結構演變規(guī)律與工況適用性[J]. 江錦波,陳源,徐奇超,李紀云,彭旭東.  摩擦學學報. 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.  西安交通大學學報. 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,萬強,胡杰.  固體力學學報. 2017(06)
[6]干氣密封螺旋槽幾何參數優(yōu)選交互影響[J]. 江錦波,陳源,趙文靜,李紀云,彭旭東.  化工學報. 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.  西安交通大學學報. 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,趙永武.  潤滑與密封. 2017(08)
[9]機械結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.  振動工程學報. 2017(04)
[10]考慮法向載荷變化的微滑摩擦系統振動分析[J]. 徐超,李東武,陳學前,王東.  振動與沖擊. 2017(13)

碩士論文
[1]側入式單端面機械密封結構熱特性數值分析與試驗研究[D]. 孫星星.浙江工業(yè)大學 2016
[2]質量—彈簧—帶自激振動系統的摩擦振動動力學研究[D]. 郭浩.東北大學 2013



本文編號：2895224