| 题名 | 干气密封C形圈微动磨损分析研究 |
| 作者 | 白崇晖 |
| 答辩日期 | 2016 |
| 导师 | 张伟政 |
| 关键词 | 干气密封 分形理论 C形圈 微动磨损 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 干气密封是一种先进的、新型旋转轴密封,相对于传统的机械密封,干气密封具有磨损小、功耗低、泄漏量小的优点,并且能适应高压高温等实际苛刻工况。其主要应用在泵、压缩机、膨胀机和气体透平机等旋转机械上,在制冷设备中也大量使用。由于干气密封经常被应用在高压力、高转速的工作条件下,所以密封圈会发生摩擦磨损,并由此导致泄漏量增加并影响主密封的稳定性甚至使整个密封失效,因此,辅助密封圈的密封性能对整个系统的密封性能有很大影响。尽管C形圈密封为辅助密封,但在干气密封系统中担当重要角色。C形圈通常是在高压力、高转速的条件下工作的,振动频率高,振幅十分微小,特别适合采用微动磨损理论对其进行研究。传统的微动磨损理论,大都是建立在几何维数为整数的欧氏几何基础上的,难以准确地反映出摩擦表面的几何形貌和摩擦副的接触特性。而分形理论所研究的对象主要是复杂的不规则几何形态,因此借助分形理论来研究微动磨损模型更精确。本文将C形圈的微动磨损过程分为三个阶段,初始磨合磨损阶段,粘着磨损过渡阶段和磨粒磨损稳定阶段的。基于分形理论对于不同的磨损阶段,建立不同的磨损模型来解释C形圈的磨损机理。本文提出磨合磨损才是C形圈微动磨损的最初始阶段,区别于传统研究中认为粘着磨损是微动磨损的初始阶段。基于分形理论,建立了C形圈微动磨合磨损模型,并对其进行仿真分析。在所建立模型的基础之上,推导了磨损量表达式,找出了影响磨损量的主要因素,并对相关实际问题进行了解释。其次介绍了粘着磨损阶段材料的磨损特性,并建立了C形圈微动粘着磨损模型,推导了磨损量表达式,找出影响磨损量的主要因素,指出在C形圈粘着磨损的过程中,氧化因素对磨损的影响是很小的,甚至可以忽略,并且阐述了C形圈表面磨损大坑形成的原因。随后又阐释了C形圈在进入微动磨损稳定阶段以后,C形圈的磨损机理,建立了磨粒磨损模型,推演了磨损量算法,分析了在此阶段材料所经历的磨损特征。最后通过C形圈微动磨损试验,采集C形圈表面轮廓二维曲线样图和三维图对其分析,得到以下结论:C形圈的微动磨损过程,分别经历了磨合磨损、粘着磨损、磨粒磨损三个阶段;不同的阶段材料的表面形貌呈现出不同的特征;不同阶段,影响磨损量的主要因素不同,磨损量的变化趋势也不同,但是每个阶段所呈现的特征,都基本符合本文所提出的磨损模型,本文所提出的磨损模型也可以解释试验现象,因而,我们认为本文所采用的理论和建立的相关模型是合理的。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 61 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/91536]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 白崇晖. 干气密封C形圈微动磨损分析研究[D]. 2016. |
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