聚酰胺用于离心泵密封环的试验研究

通过对非金属材质的摩擦特性试验分析，提出了在一定的条件下采用填充聚酰胺材质制做离心泵密封环，可提高其使用寿命和减少摩擦功率的可行方案，并结合应用实例进行了分析。     

基于ANSYS的机械密封环摩擦磨损模拟

针对以前对摩擦磨损的研究主要停留于磨损后对磨损表面的变化分析,利用AN-SYS分析软件,对机械密封动、静环之间的摩擦磨损运动进行模拟,寻找一种观察摩擦磨损变化的方法,在泄漏量允许的范围内控制磨损,提高耐磨性.     

摩擦副磨合过程摩擦因数时间序列分形行为研究

为探究在油润滑条件下,涡旋压缩机端面摩擦副接触面在磨合初期与稳定磨损阶段摩擦因数局部时间序列曲线的分形行为,在TRB多功能摩擦磨损试验机上采用球墨铸铁分别与不同表面粗糙度的铜合金和铝合金进行摩擦磨损试验,采集磨合过程中摩擦因数的时间序列信号曲线并对其进行分形表征。结果显示:摩擦因数时间序列曲线具有明显的分形特征,可以根据摩擦过程中摩擦因数时间序列信号的分形维数来判断磨合过程的复杂程度;摩擦副在油润滑时表面粗糙度越大则磨合过程的平均摩擦因数越大,但摩擦因数曲线的分形维数越小,且磨合初期摩擦因数局部时间序列曲线的分形维数不规则波动越大;软质材料表面粗糙度的改变对摩擦因数及其局部分形维数的影响较大。     

球形摩擦副下天然关节软骨摩擦行为的试验研究

通过对球形摩擦副下关节软骨摩擦行为研究,揭示表面轮廓对软骨摩擦行为的影响。以陶瓷球与软骨为球形摩擦副,在UMT-2型微观多功能测试系统上分别测定两类轮廓组成的软骨摩擦副的接触位移和摩擦因数。结果表明,接触位移是由软骨变形量和波动位移组成,软骨变形量与时间成非线性增加,波动位移与时间呈周期而非线性变化;球对软骨的摩擦副有一个较高的启动摩擦因数;表面轮廓影响球形摩擦副的接触状态和摩擦行为,软骨试样的摩擦因数高于纯软骨层的摩擦因数。     

无油润滑空压机填料密封环的摩擦特性

在往复式无油润滑压缩机装置上,试验研究了普通填充聚四氟乙烯(PTFE)、30%碳纤维增强PTFE和C/C+PTFE三种不同材料填料密封环的摩擦力、摩擦功率和摩擦温度。结果表明,普通填充PTFE材料的摩擦力受活塞平均滑行速度的影响最大,其摩擦功率和摩擦温度也最大。虽然C/C+PTFE的摩擦功率略高于30%碳纤维增强PTFE,但其摩擦温度比30%碳纤维增强PTFE低。由于C/C+PTFE具有非常良好的力学性能和较好摩擦特性,它有望成为高压、高速工作条件下的密封环材料。     

多种规则微造型表面摩擦特性的试验研究

比较了皮秒和纳秒激光造型表面的质量,采用皮秒激光进行了表面微造型,并用体视显微镜和WYKO形貌仪观察并表征了加工形貌.然后在UMT-2摩擦试验机卜对光滑、凹坑、网纹和断纹4种形貌进行了摩擦磨损实验研究.实验结果表明:在低载高副低速条件下,试验因素对摩擦因数稳定值的影响由大到小依次为:润滑状况、形貌和载荷,试验因素对摩擦因数初值的影响由大到小依次为:载荷、润滑状况和形貌;根据正交试验,对于摩擦因数稳定值的影响,4种形貌优劣依次为凹坑、网纹、断纹和光滑;对于摩擦因数初值的影响,4种形貌优劣依次为凹坑、断纹、网纹和光滑.表面微造型能够显著地改善摩擦因数的稳定性.尤其在干摩擦条件下,光滑面的摩擦因数达到稳定费时较长,且稳定后存在较大振幅的波动;而造型面的摩擦因数则快速趋于稳定,且基本无波动.     

机械密封端面摩擦机制与摩擦状态

机械密封端面摩擦状态是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素.从微观角度探讨了机械密封端面摩擦机制,分析了机械密封端面分别处于干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦状态时的工作特性,介绍了机械密封端面摩擦状态的判断方法,分析了端面摩擦状态对机械密封性能的影响.对于普通机械密封,端面的最佳摩擦状态应该是混合摩擦状态,如密封性能要求较高,则应该是边界摩擦状态.     

GY70型机械密封端面摩擦状态试验研究

机械密封端面摩擦状态包括干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦.端面摩擦状态是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素.本文探讨了判断机械密封端面摩擦状态的摩擦因数法、工况参数法、Mayer法和相对膜厚法.对GY70型机械密封的端面摩擦状态进行了试验研究.研究表明,当弹簧比压为0.0866MPa、介质压力为0.45MPa、转速在1116～2940r/min范围内时,GY70型机械密封端面间的摩擦状态为边界摩擦.     

等温密封环粗糙表面微观动态接触离散建模与状态分析

根据密封环的结构形式和服役特点,提出在微观尺度内密封环动态接触过程的离散建模方法。基于移动元胞自动机算法,结合复合材料密封环多种组成材料的特点,对密封摩擦副两粗糙表面局部接触区域进行离散建模。根据实际的工况条件加载相应载荷,通过可视化的模拟过程获得密封接触面微观动态响应,表达出磨损颗粒和润滑油组成的机械混合层的形成与演变过程,研究表明机械混合层对密封动态接触有显著影响,在混合摩擦过程中起到流体润滑和固体润滑的双重效果;同时定量模拟密封接触表面颗粒的旋转角和速度场,分析微观磨损颗粒运动规律;模拟计算获得瞬态摩擦因数曲线及其拟合曲线,通过与实测数据对比发现具有较高吻合度。表明微观动态接触离散模型在密封接触研究方面的适用性,是密封及其相关摩擦副微观接触状态分析的有效方法。     

涨圈密封环自由状态切口间隙的理论计算

根据材料力学,对涨圈环进行力学分析,同时考虑了涨圈工作状态下工作介质压力对涨圈的作用应力,计算出了涨圈密封环自由状态下的切口间隙的取值范围。     

密封介质对接触特性影响的建模分析

应用建模计算和性能试验相结合的方法对不同介质环境下车辆传动装置密封环的接触特性进行研究。以非牛顿流体的流变特性为基础,计及变黏度影响,模拟实际运行工况,运用有限差分数值解法,确定2种不同介质中密封摩擦副的摩擦因数和密封环温度等表达密封环接触特征的参数变化规律。通过试验进行对比论证,表明试验获取的摩擦因数和密封温升曲线与仿真曲线的基本变化规律保持一致,并且在密封系统中黏度小的介质在摩擦因数和密封温升方面较黏度大介质的数值小。通过建模和试验的双重评价方法,可以方便准确预估不同介质环境下的密封接触性能。     

摩擦焊接初始阶段的摩擦机制及摩擦系数

对影响摩擦焊接初始阶段温度场的摩擦机制及摩擦系数进行了实验研究。结果表明：在摩擦焊接初始阶段，摩擦表面的摩擦机制主要为粘着摩擦，在外缘区域存在着氧化摩擦。文中还通过回归方法建立了ＧＨ２１３２材料摩擦焊接初始阶段摩擦系数与摩擦压力、摩擦速度及表面温度之间的经验公式。     

弹力环对活塞环密封及寿命影响的研究

对全无油压缩机中弹力环对活塞环的密封及寿命的影响进行了研究。在非金属活塞环内侧设置弹力环以增加预弹力,达到预期密封效果。按照给定的设计公式,针对SW-2．5／7型全无油压缩机设计出了由厚度为0．5mm和0．35mm的瑞典钢带片制成的搭接口形式的弹力环。通过对比试验说明全无油压缩机中设置弹力环可减少泄漏量10％以上,在保证密封效果的前提下,选用较薄的弹力片作为弹力环可提高活塞环的使用寿命。据此设计出的弹力环应用在SW-2．5／7型全无油压缩机上已安全运行8000h以上。     

氢冷汽轮发电机浮动环密封瓦结构创新设计研究进展

浮动环密封瓦是氢冷汽轮发电机的轴端关键密封件,提高其浮动性可有效降低耗氢量和提高发电机运行可靠性。综述氢冷发电机轴端密封发展历程中的3种典型产品：盘式密封瓦、环式密封瓦和以分段碳环密封为代表的先进浮动环式密封,简述各种浮动环密封瓦的结构特点和工作原理,分析密封瓦浮动性和氢气耗量的关键影响因素,重点探讨围绕以降低耗氢量、提高浮动性为目标的各类密封瓦结构和密封油系统创新设计方案及适用条件,为氢冷汽轮发电机轴端密封的技术研究和工程应用提供参考。     

汽车同步器齿环相关设计参数分析

变速器换挡力的大小是评价整车操控性的重要指标之一,汽车同步器齿环的设计合理与否,对变速器换挡力有重要影响。分析同步器齿环工作过程中相关参数对换挡力的不同影响,对在设计中寻求较合理的同步齿环相关参数进行了探讨。     

空间站舱门密封结构实验研究

本文通过实验从密封结构方面研究了O型圈密封、充压管密封和弹性骨架密封三种密封结构的特点，O型圈密封结构简单，密封可靠，在空间站舱门的密封中是较好的选择方案，充压管密封可以适应很大的结构变形；弹性骨架结构具有良好的密封性能，适合于空间密封，但是其加工工艺要求非常严格。     

极限工况下蓄能密封环密封性能分析与实验探究

针对航天器大直径人孔及燃料贮箱在极限温度下的密封问题,基于ANSYS建立大尺寸蓄能密封环三维分析模型,在常温下通过压缩回弹性能、线载荷、密封接触面比压分布研究,得到蓄能密封环最佳压缩比例应在20%左右。在最佳压缩比20%下对低温（-196 ℃）和高温（176 ℃）工况下密封环密封性能进行有限元模拟分析。结果表明,该密封环低温工况下密封性能较常温工况没有明显变化,而高温工况下则有一定降低。在不同压力工况下对密封环进行氦气泄漏检测实验,发现该密封环常温工况下泄漏量小于低温工况和高温工况;在同一温度下密封压力变化时密封泄漏量变化较小。实验结果表明,该大直径密封环对密封面平面度要求较高,应严格控制安装及加工精度。     

金属透镜垫密封特性研究

通过ANSYS对卡爪高颈透镜垫连接器进行接触分析,研究透镜垫接触应力、压缩变形、接触宽度和接触载荷之间关系及自紧性。结果表明透镜垫接触载荷线性变化、接触应力分布不均匀、接触宽度非线性变化、密封面与轴向夹角增大和自紧性与垫片的结构型式、几何尺寸和材料有关。     

拉杆气缸活塞密封圈的动态特性研究

为解决拉杆气缸在-40℃和60℃条件下的介质泄漏问题,以等效刚度、等效阻尼和耐温系数为性能评价标准,对结合丙烯腈量分别为35%、30%和25%的丁腈橡胶密封圈进行动态特性研究,包括力学性能测试、频谱响应分析,耐温系数计算和接触应力仿真等。研究结果表明:增大结合丙烯腈量可大幅度提升密封圈的力学性能,但不利于低温密封;结合丙烯腈量为30%的密封圈可有效地解决高低温介质泄漏问题,当压缩率为15%时,其接触应力更为均衡,可确保密封性能。     

氯丁橡胶滚动密封圈密封不严及其解决措施

对水下振源体的滚动密封圈密封不严问题产生的原因进行了分析,选择高抗结晶性能的氯丁橡胶DCR114和DCR213并用（75/25）代替原来的氯丁橡胶CR232,通过了硬度变化试验,改进后的滚动密封圈未再出现漏水现象。