考虑表面粗糙度的干气密封边界膜滑移效应分析

为了研究随机粗糙表面上的滑移流效应,针对符合高斯分布的粗糙度表面,考虑其影响对一阶滑移模型进行修正,建立适用于随机粗糙表面的有效滑移长度模型;建立流体润滑方程,采用数值分析方法对其进行计算,研究粗糙峰间距、粗糙度均方根对滑移流以及螺旋槽干气密封的密封性能的影响。研究结果表明:气体分子平均自由程较小、粗糙峰间距较小或者粗糙度均方根较大的情况下,密封端面更容易发生负滑移现象;在微尺度条件下,负滑移有助于提高密封的端面开启力和运行稳定性;滑移流对气膜刚度的影响最大,气膜承载力次之,泄漏率最小且可以忽略不计。

球形滚压模型及参数相互作用分析

建立了球形滚压模型,考虑了工件的初始粗糙峰的力学性能、工件—工具接触面的几何形状、加工表面的实际状况以及初始加工表面粗糙峰尖端间距对滚压工具压力的影响。定义了滚压过程的特定参数对粗糙峰尖端滑移的影响,计算了在各种滚压条件下的粗糙峰尖端滑移和滚压力的最佳值,通过理论分析验证了分析结果。