动压式机械密封摩擦特性的研究

论文摘要

随着现代工业的迅速发展,机械密封也越来越受到人们的关注,成为重要的研究课题之一。对实际生产中的一些高参数工况而言,传统的机械密封磨损严重、寿命较短,而动压式机械密封则能保证设备在高参数下长时间连续运转。因此对于高参数密封而言,采用动压式机械密封是一种极为有效的措施。但是从公开发表的文献和相关的研究资料来看,在动压式机械密封摩擦特性的研究上,至今还没有比较完善的理论体系,并且缺乏相关实验对现有理论进行验证和补充。动压式机械密封的作用机理比较复杂,因此本文采用了理论分析与实验研究相结合的研究方法。本文采用热弹流密封理论分析方法,建立动压式机械密封的几何模型,代入实验用机械密封结构参数和相应的工况参数,进行理论计算,得到动压式机械密封摩擦特性主要参数的理论值;然后通过建立机械密封摩擦特性实验台,进行大量实验,对实验数据进行处理,得到相同条件下动压式机械密封主要参数的实测值;将理论值与实测值进行对比分析,做出动压式机械密封摩擦特性曲线,证明了动压式机械密封在高参数工况下的优越性。本文着重于对动压式机械密封摩擦特性进行研究。通过理论分析,确定相关参数的理论计算方法,对相关参数进行理论计算;建立摩擦特性实验台,进行大量实验得到重要曲线;通过实验数据与理论计算的比较分析,得出结论。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 动压式机械密封计算基础
• 1.1 机械密封的基本结构和工作原理
• 1.1.1 机械密封的基本结构
• 1.1.2 机械密封的工作原理
• 1.2 机械密封主要性能参数
• 1.2.1 pV 值
• 1.2.2 摩擦系数
• 1.3 机械密封的摩擦特性
• 1.3.1 密封准数
• 1.3.2 摩擦特性
• 1.4 动压式机械密封
• 1.4.1 流体动压效应
• 1.4.2 深、浅槽动压式机械密封
• 1.4.3 动压式机械密封的发展趋势
• 第二章 动压式机械密封摩擦特性的理论分析
• 2.1 机械密封端面液膜压力计算基础
• 2.2 动压式机械密封端面液膜压力场的理论计算
• 2.2.1 机械密封计算中常用Reynolds 方程的推导
• 2.2.2 动压式机械密封密封面液膜压力分布的理论计算
• 2.3 密封端面的摩擦扭矩及相关参数确定
• 2.3.1 各参数理论计算表达式
• 2.3.2 理论计算方案
• 第三章 动压式机械密封摩擦特性研究的实验设计
• 3.1 机械密封端面摩擦特性常用参数及其测量
• 3.2 机械密封摩擦扭矩测量的设计
• 3.2.1 机械密封摩擦扭矩计算基础
• 3.2.2 机械密封摩擦扭矩实验设计
• 3.3 动压式机械密封的设计
• 3.3.1 动压式机械密封设计的依据
• 3.3.2 动压式机械密封结构设计要求
• 3.3.3 动压式机械密封参数确定
• 3.4 机械密封摩擦特性实验系统的建立
• 3.4.1 机械密封摩擦特性实验台的建立
• 3.4.2 机械密封摩擦特性测试系统简介
• 第四章 动压式机械密封摩擦特性的计算与分析
• 4.1 动压式机械密封摩擦特性实验
• 4.2 动压式机械密封摩擦特性实验数据分析
• 4.2.1 f–n 关系曲线
• 4.2.2 f–G 关系曲线
• 4.2.3 Q–n 关系曲线
• 4.2.4 转速、压力对摩擦特性参数的影响
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要