基于关联维数的干气密封环摩擦系数特性研究

利用DM-2型端面摩擦磨损试验机,选取16°螺旋角和18°螺旋角干气密封环进行测试,提取摩擦磨损过程中的摩擦系数信号,运用关联维数法研究干气密封环的摩擦系数特性。结果表明:在载荷一定的情况下,2种螺旋角摩擦系数和其关联维数随速度增大皆先减小后增大,呈正相关;而在速度一定的情况下,2种螺旋角摩擦系数随载荷的增大而减小,其关联维数随载荷的增大而增大,呈负相关。18°螺旋角的摩擦系数和其关联维数比16°螺旋角大。关联维数正确反映了干气密封环摩擦系数特性变化规律。     

接触式机械密封摩擦端面接触状态的仿真分析

为了准确揭示接触式机械密封摩擦端面的真实接触状态,基于三维分形表面的W-M函数描述软质环密封端面的粗糙行为.通过Mathematica软件生成的粗糙表面数据点,在ANSYS中进行粗糙表面实体的建模以及接触有限元分析.得到在外载荷作用下的真实接触面积,与M-B分形接触模型进行比较,变化趋势吻合较好.研究结果表明,随着外载荷的增加,真实接触面积呈非线性增加.该研究方法为进一步研究机械密封摩擦端面的摩擦热、磨损以及接触间隙等问题提供了新途径.     

基于ANSYS的机械密封热力耦合变形计算及分析

针对机械密封在工作时摩擦生热以及受外载荷作用,导致密封端面变形,进而影响密封性能的问题,应用ANSYS软件,对机械密封动环端面温度场分布规律以及温度场引起的热变形、受力引起的力变形和热力耦合变形进行分析.研究结果表明:摩擦生热导致动环端面温度呈梯度分布,随着半径的增大温度从高到低;热变形使端面产生拉伸位移,随着半径的增大变形量减小;受力引起的变形与热变形趋势相反,在内径处产生最大压缩位移,外经处产生最大拉伸位移;热力耦合变形介于两者之间.因此,综合考虑热力耦合变形比单独考虑热、力变形对端面变形影响较小.