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WEAR AND SEALING CHARACTERISTICS OF ENGINE VALVE GUIDE 被引量:2
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作者 Qu Shengguan Xia Wei Han Lifa Xiao Zhiyu Chen Weiping LiYuanyuan 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2005年第3期434-438,共5页
A novel powder metallurgy (P/M) material with high wear resistance is developed in order to decrease the wear and lubricant-leakage of a diesel engine valve guide. The friction and wear tests of this material are co... A novel powder metallurgy (P/M) material with high wear resistance is developed in order to decrease the wear and lubricant-leakage of a diesel engine valve guide. The friction and wear tests of this material are conducted. It indicates that the wear resistance of the newly developed P/M material has been improved and much better than that of the formerly used alloy steel. Moreover, three different sealing structures are designed and theoretically analyzed with respect to the characteristic of hydrodynamic sealing. Through comparative experiments of component leakage and engine run-in for different valve guide structures, it proves that the structure with a machined sealing groove but not installed with a seal-ring cannot only reduce the specific lubricant consumption (SLC) of cylinder head, but also decrease the wear of valve stern and valve guide. 展开更多
关键词 Engine valve guide Powder metallurgy material Friction and wear sealing
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EROSION WEAR OF AlSi-GRAPHITE AND Ni/GRAPHITE ABRADABLE SEAL COATINGS 被引量:1
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作者 Yi, Maozhong Zhang, Xianlong +2 位作者 Ji, Gengshun Zheng, Jihong He, Jiawen 《中国有色金属学会会刊:英文版》 EI CSCD 1997年第2期100-103,共4页
EROSIONWEAROFAlSiGRAPHITEANDNi/GRAPHITEABRADABLESEALCOATINGS①YiMaozhong,ZhangXianlong,JiGengshun,ZhengJihon... EROSIONWEAROFAlSiGRAPHITEANDNi/GRAPHITEABRADABLESEALCOATINGS①YiMaozhong,ZhangXianlong,JiGengshun,ZhengJihong,HeJiawenStateK... 展开更多
关键词 abradable seal COATING EROSION wear MICROSTRUCTURE
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Experiment on Wear Behavior of High Pressure Gas Seal Faces 被引量:1
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作者 XU Jing PENG Xudong +2 位作者 BAI Shaoxian MENG Xiangkai LI Jiyun 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第6期1287-1293,共7页
Current researches show that mechanical deformation of seal ring face makes fluid film clearance decrease at high pressure side, thus a divergent clearance is formed and face wear occurs more seriously at the high pre... Current researches show that mechanical deformation of seal ring face makes fluid film clearance decrease at high pressure side, thus a divergent clearance is formed and face wear occurs more seriously at the high pressure side than that on the low pressure side. However, there is still lack of published experimental works enough to prove the theoretical results. In this paper, a spiral groove dry gas seal at high pressures is experimentally investigated so as to prove the face wear happened at the high pressure side of seal faces due to the face mechanical deformation, and the wear behavior affected by seal ring structure is also studied. The experimental results show that face wear would occur at the high pressure side of seal faces due to the deformation, thus the leakage and face temperature increase, which all satisfies the theoretical predictions. When sealed pressure is not less than 5 MPa, the pressure can provide enough opening force to separate the seal faces. The seal ring sizes have obvious influence on face wear. Face wear, leakage and face temperature of a dry gas seal with the smaller cross sectional area of seal ring are less than that of a dry gas seal with bigger one, and the difference of leakage rate between these two sizes of seal face width is in the range of 24%–25%. Compared with the effect of seal ring sizes, the effect of secondary O-ring seal position on face deformation and face wear is less. The differences between these two types of dry gas seals with different secondary O-ring seal positions are less than 5.9% when the rotational speed varies from 0 to 600 r/min. By linking face wear and sealing performance changes to the shift in mechanical deformation of seal ring, this research presents an important experimental method to study face deformation of a dry gas seal at high pressures. 展开更多
关键词 dry gas seal STRUCTURES face wear high pressure mechanical deformation
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Erosion wear behaviour and mechanism of abradable seal coating
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作者 冉丽萍 《中国有色金属学会会刊:英文版》 CSCD 2002年第1期71-77,共7页
The erosion wear behaviour and mechanism of several middle temperature seal coatings were investigated by a CMS 100 self made vacuum sand erosion machine. The results show that the relationship between the erosion mas... The erosion wear behaviour and mechanism of several middle temperature seal coatings were investigated by a CMS 100 self made vacuum sand erosion machine. The results show that the relationship between the erosion mass loss and the erosion time is linear, the coatings hold a maximum erosion rate at 60° impact angle, and the relationship between the erosion rate and the impact speed is an exponential function. The speed exponent increases with the increase of the impact angle. At 90° impact, indentations and extruded lips were generated on the coating surface subjected to impact. With repetitive impact by the abrasive particles, the extruded lips were work hardened and peeled off, while flattened metal phase grains were impacted repeatedly, loosed and debonded. At 30° impact, the erosion wear of the coating is characterized by micro cutting, plowing and tunneling via pores and non metal phase. The model of the erosion mechanism is advanced on the basis of the above mentioned erosion wear behaviour. 展开更多
关键词 腐蚀磨损 耐磨封闭层 形成机制 模型 飞机 涡轮发动机
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牙轮钻头Ti(C,N)基金属陶瓷密封配副磨损研究
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作者 周已 雷鑫林 +3 位作者 唐艺凤 王儒晨 颜招强 吴兵 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期96-107,共12页
目前牙轮钻头金属密封环通常采用相同的金属材料,其磨损性能不佳,易造成金属密封因磨损严重而失效。为提高金属密封的磨损性能,提出采用Ti(C,N)基金属陶瓷作为牙轮钻头密封副,并开展其与不同材料配副的磨损试验,研究不同摩擦副的摩擦磨... 目前牙轮钻头金属密封环通常采用相同的金属材料,其磨损性能不佳,易造成金属密封因磨损严重而失效。为提高金属密封的磨损性能,提出采用Ti(C,N)基金属陶瓷作为牙轮钻头密封副,并开展其与不同材料配副的磨损试验,研究不同摩擦副的摩擦磨损性能和磨损形式;建立适用于牙轮钻头金属密封材料的数值磨损模型,开展Ti(C,N)基金属陶瓷与不同材料配副的双金属密封性能的数值模拟,基于磨损模型预测使用30 h后不同双金属密封的磨损体积。试验结果表明:当Ti(C,N)基金属陶瓷作为动摩擦副,9CrSi作为静摩擦副时,金属环表面平均磨损体积最小,同时摩擦因数较小,磨损性能更佳。通过试验与仿真数据对比,验证了建立的数值磨损模型适用于双金属密封。仿真结果表明:当Ti(C,N)基金属陶瓷作为动金属环,9CrSi作为静金属环时密封端面磨损体积最小,金属密封磨损性能显著提高,其接触应力最大值为23.243 MPa,能够满足密封要求。 展开更多
关键词 牙轮钻头 TI(C N)基金属陶瓷 密封配副 磨损性能
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连续管磨损对防喷盒胶筒密封性能的影响
6
作者 陈婷 胡子龙 +2 位作者 马卫国 邓琳 李晨 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期115-122,共8页
为研究连续管磨损对防喷盒胶筒密封性能的影响,归纳连续管常见磨损形式并构建其磨损几何模型,以通径为38.1 mm防喷盒胶筒为例,通过实验得到其材料本构模型参数,建立防喷盒胶筒密封连续管的有限元模型;以有效接触应力和最大Mises应力为指... 为研究连续管磨损对防喷盒胶筒密封性能的影响,归纳连续管常见磨损形式并构建其磨损几何模型,以通径为38.1 mm防喷盒胶筒为例,通过实验得到其材料本构模型参数,建立防喷盒胶筒密封连续管的有限元模型;以有效接触应力和最大Mises应力为指标,分析连续管的磨损形式、磨损深度、磨损长度以及偏磨角度对胶筒密封性能的影响。结果表明:连续管偏磨形式对胶筒密封性能影响较大,连续管偏磨段长度大于胶筒高度且偏磨深度大于1 mm时,胶筒密封能力会出现不能满足井口密封要求的情况;偏磨角度会影响胶筒的应力分布,从而影响密封性能。 展开更多
关键词 连续管 磨损 防喷盒 胶筒 密封性能
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基于有限元分析的液压缸密封圈磨损分析
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作者 师玉璞 杜娴 +2 位作者 赵帆 唐梓巍 杜慧玲 《液压气动与密封》 2024年第1期74-78,共5页
液压缸密封圈磨损原因较多,难以通过肉眼直观观察,很难找到直接原因,提出基于有限元的液压缸密封圈磨损量分析方法。基于液压缸密封圈几何模型、材料模型和物理模型,分析了橡胶密封圈在应力和应变上的非线性,通过定义应变密度函数,构建... 液压缸密封圈磨损原因较多,难以通过肉眼直观观察,很难找到直接原因,提出基于有限元的液压缸密封圈磨损量分析方法。基于液压缸密封圈几何模型、材料模型和物理模型,分析了橡胶密封圈在应力和应变上的非线性,通过定义应变密度函数,构建了液压缸密封圈的有限元模型。根据液压缸活塞的密封结构,分析了液压缸活塞的运动特点,利用Archard模型描述密封圈的外观特征变化,通过计算密封圈接触面上任意一点的磨损深度,分析液压缸密封圈的磨损量。试验结果表明,所研究方法可以对液压缸密封圈的裂纹深度与裂纹扩展角度进行有效分析,两项指标的试验分析与实测结果基本一致,裂纹深度的试验分析误差最大值仅为0.002 mm。方法有助于提高液压缸设计的密封可靠性。 展开更多
关键词 有限元分析 几何模型 密封圈 网格划分 液压缸 磨损量
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基于赫兹接触模型的发动机封严涂层碰磨力计算与优化 被引量:1
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作者 丁坤英 裴祥忠 +2 位作者 刘子剑 王梦潇 贾治豪 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期184-193,共10页
目的提高航空发动机的推进效率,在压气机机匣上喷涂可以减少叶尖径向间隙的封严涂层。叶尖与涂层之间的碰磨力会导致涂层脱落,且会击伤叶片,需要对碰磨力进行分析。方法采用大气等离子喷涂技术制备4种不同硬度的AlSi-PHB(聚苯酯)封严涂... 目的提高航空发动机的推进效率,在压气机机匣上喷涂可以减少叶尖径向间隙的封严涂层。叶尖与涂层之间的碰磨力会导致涂层脱落,且会击伤叶片,需要对碰磨力进行分析。方法采用大气等离子喷涂技术制备4种不同硬度的AlSi-PHB(聚苯酯)封严涂层,通过表面硬度测试、弹性模量测试和高速碰磨试验,分别评价封严涂层的硬度、弹性模量,以及在高速碰磨过程中不同工况下涂层受到的碰磨力;基于赫兹接触模型对叶尖与涂层之间的碰磨力进行计算,通过激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜对碰磨后的涂层和叶尖进行分析,同时根据接触面形态特征和温度特征对赫兹模型进行优化。结果碰磨力与涂层的硬度、叶尖转速、叶尖切入速率有关,复杂的接触表面形貌和摩擦升温会导致理论计算值与实验值之间出现偏差。结论通过优化叶尖和涂层的接触系数,同时考虑摩擦升温对涂层弹性模量的影响,可将不同工况下碰磨力计算值与测量值之间的偏差控制在1%~11%,这项研究对于指导航空发动机封严涂层的设计具有重要意义。 展开更多
关键词 封严涂层 大气等离子喷涂 高速碰磨 赫兹模型 摩擦升温 优化系数
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燃油介质作动器往复密封摩擦热效应及磨损特性分析
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作者 李晶 王介豪 +1 位作者 古驹 徐扬 《液压与气动》 北大核心 2024年第3期36-42,共7页
发动机矢量推力作动器采用燃油作为传动介质,燃油的低黏度将使作动器密封接触面处于不良润滑条件,密封件摩擦磨损问题突出。针对燃油介质作动器不同压力、作动速度及油液温度的工作环境,建立往复密封热弹流混合润滑数值仿真模型,分析往... 发动机矢量推力作动器采用燃油作为传动介质,燃油的低黏度将使作动器密封接触面处于不良润滑条件,密封件摩擦磨损问题突出。针对燃油介质作动器不同压力、作动速度及油液温度的工作环境,建立往复密封热弹流混合润滑数值仿真模型,分析往复密封接触面摩擦热效应对油膜行为的影响,确定热分析边界条件,计算密封系统的瞬态温度分布。根据热分析结果,对油液黏度及密封区域内的油膜厚度进行修正,考虑密封件润滑条件探究摩擦热效应对密封性能与磨损特性的作用机理,分析不同工况条件对油膜厚度、摩擦力和磨损深度分布的影响,为设计高性能航空密封件奠定理论基础。 展开更多
关键词 燃油作动器 往复密封 热弹流混合润滑模型 摩擦热 磨损特性
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缸筒温度对聚氨酯活塞摩擦磨损影响规律试验研究
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作者 李玉铭 刘兆霞 +1 位作者 王端一 魏梦晓 《中国矿业》 北大核心 2024年第3期196-201,共6页
活塞是链式喷浆机的重要组成部分,也是链式喷浆机安全、可靠、高效生产的关键,因此,开展活塞磨损性能研究是提高其可靠性及安全性的重要基础,为分析温度对活塞-缸筒摩擦磨损性能的影响,选用聚氨酯材质的活塞和缸筒进行摩擦磨损试验,模... 活塞是链式喷浆机的重要组成部分,也是链式喷浆机安全、可靠、高效生产的关键,因此,开展活塞磨损性能研究是提高其可靠性及安全性的重要基础,为分析温度对活塞-缸筒摩擦磨损性能的影响,选用聚氨酯材质的活塞和缸筒进行摩擦磨损试验,模拟喷浆机中活塞-缸筒的实际运行情况,利用压力变送器、电子天平、徕卡显微镜对活塞-缸筒间的密封情况、活塞的磨损量以及表面磨损形貌进行分析检测,从而得到了不同温度对活塞磨损性能的影响情况,并探讨了磨损机制。试验结果表明:活塞-缸筒间的密封性能随磨损温度的增加而下降,但当温度超过40℃时,密封性能相对上升;随着温度的升高,磨损量逐渐增加,活塞表面磨痕宽度与深度逐渐增大,即温度越高,磨损越严重,磨损表面的粗糙度越大,活塞表面形貌磨损越剧烈,活塞表面非正常磨损逐渐增加。该试验研究温度对活塞磨损行为的影响,以期为聚氨酯活塞在温度变化下的摩擦磨损相关研究提供试验参考,该研究对提高链式喷浆机可靠性具有重要意义。 展开更多
关键词 聚氨酯活塞 摩擦磨损 温度 密封性能 磨损量 表面形貌
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泵用机械密封织构端面干摩擦磨损仿真及试验研究 被引量:2
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作者 王子起 李双喜 +2 位作者 刘益江 党杰 赵檀 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第5期797-806,共10页
为了减轻泵用机械密封端面在启停阶段和严重振动工况下的干摩擦磨损,对泵用机械密封织构端面进行了干摩擦磨损仿真及试验研究。首先,采用ANSYS软件建立了具有表面织构的动静环密封端面的瞬态有限元模型,基于Archard磨损理论,分析了不同... 为了减轻泵用机械密封端面在启停阶段和严重振动工况下的干摩擦磨损,对泵用机械密封织构端面进行了干摩擦磨损仿真及试验研究。首先,采用ANSYS软件建立了具有表面织构的动静环密封端面的瞬态有限元模型,基于Archard磨损理论,分析了不同织构分布间隔角度、边长和旋转角度下静环(石墨环)的磨损规律,得到了石墨环的磨损体积分布;然后,采用摩擦磨损试验机在干摩擦条件下对不同织构参数的密封环进行了磨损试验,得到了密封环磨损前后的表面形貌和石墨环的磨损质量;最后,对比分析了仿真和试验结果,讨论了不同织构参数对石墨环磨损质量的影响以及织构的减磨机理。研究结果表明:织构凹槽可以在容纳磨粒磨屑的同时生成石墨转移膜进而减轻磨损;减轻密封环端面磨损要求织构面积合适,足够容纳磨粒磨屑,同时不过分增大表面粗糙度;织构分布间隔角度每增大5°且边长每减小0.1 mm,石墨环的磨损质量平均减少约7.83%和7.35%。织构旋转角度每增大15°,石墨环的磨损质量平均增大约4.25%。所得研究结果可为泵用机械密封的表面织构设计提供较好的理论支撑,并提升泵用机械密封的耐磨性能。 展开更多
关键词 机械密封 表面织构 石墨环 磨损试验 磨损质量 ANSYS Archard磨损理论
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作动器往复密封可靠性退化分析
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作者 谭桂斌 邝鸿晖 +2 位作者 李顺利 黄兴 郭飞 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期20-27,57,共9页
作动器往复密封在服役过程中必然会产生磨损,对密封性能造成影响。采取实验与仿真相结合的方法,针对密封界面混合润滑状态,通过流固耦合方法对作动器往复密封的密封性能进行分析;基于Rhee磨损理论建立密封圈磨损公式,分析密封唇口在往... 作动器往复密封在服役过程中必然会产生磨损,对密封性能造成影响。采取实验与仿真相结合的方法,针对密封界面混合润滑状态,通过流固耦合方法对作动器往复密封的密封性能进行分析;基于Rhee磨损理论建立密封圈磨损公式,分析密封唇口在往复运动过程中轮廓的磨损情况;进而模拟密封圈应力、接触压力及泄漏率随磨损时间的变化趋势。考虑密封圈尺寸公差对密封性能的影响,利用响应面法拟合泄漏率与结构尺寸之间的关系式,得到未磨损条件下的泄漏率分布及可靠度,在此基础上考虑磨损对可靠度的影响,建立考虑随机效应的可靠性退化模型,得到磨损后密封可靠性退化趋势及服役寿命。研究结果显示:VL封结构尺寸对泄漏率的影响敏感度由大到小依次为高度、宽度、空气侧倾角、油侧倾角、直径;直接以泄漏率为评价指标,可对VL封服役过程中的密封可靠性进行预测。 展开更多
关键词 往复密封 润滑界面 磨损预测 可靠性 作动器
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不同温度下柔性刷丝HVOF涂层摩擦磨损及氧化行为研究
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作者 周琰 李志鹏 +4 位作者 梁忠伟 牛少鹏 邓畅光 周亮 朱旻昊 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期59-66,共8页
目的研究不同温度下柔性刷丝HVOF涂层接触界面的摩擦磨损行为。方法在销盘摩擦磨损试验机上采用法向载荷2 N,转速900 r/min,对L605刷丝材料与HVOF涂层配副进行不同温度下的摩擦磨损试验,分别利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDX)和X射线光电... 目的研究不同温度下柔性刷丝HVOF涂层接触界面的摩擦磨损行为。方法在销盘摩擦磨损试验机上采用法向载荷2 N,转速900 r/min,对L605刷丝材料与HVOF涂层配副进行不同温度下的摩擦磨损试验,分别利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDX)和X射线光电子能谱仪(XPS)对摩擦试验后不同温度(200~600℃)下的刷丝端面进行观察,并对其表面化学成分的价态进行分析。结果柔性刷丝界面的摩擦因数在0.5~0.9之间,且摩擦因数随着温度的升高而降低,摩擦因数曲线的波动程度则随温度的升高而加剧。随温度的升高,柔性刷丝界面的摩擦磨损状态由三体磨损逐渐转向二体磨损。摩擦界面EDX分析表明,接触界面的氧含量分布存在差异,随温度升高,刷丝表面氧含量增加,且XPS结果表明,不同温度工况下摩擦磨损界面氧元素的结合能并不相同。结论柔性刷丝接触界面的磨损机制以氧化磨损为主,在400℃以下,柔性刷丝界面的磨损机制主要表现为氧化磨损和磨粒磨损,再转变为氧化磨损与黏着磨损共同作用。此外,柔性刷丝界面形成不同的磨损氧化产物,当温度高于400℃时,氧元素的结合能呈现双峰。 展开更多
关键词 刷式密封 刷丝 摩擦氧化 磨损 摩擦
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复合运动下冲击活塞杆斯特封磨损寿命预测
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作者 柳毅 谢良喜 侯军 《液压与气动》 北大核心 2024年第9期41-46,共6页
磨损是引发密封失效的主要因素之一。针对复合运动的冲击活塞杆斯特封进行磨损寿命预测研究,活塞杆复杂的运动方式导致传统实验方法操作复杂、成本高。基于实际工况建立往复回转密封磨损寿命预测模型,对斯特封密封结构进行有限元分析,... 磨损是引发密封失效的主要因素之一。针对复合运动的冲击活塞杆斯特封进行磨损寿命预测研究,活塞杆复杂的运动方式导致传统实验方法操作复杂、成本高。基于实际工况建立往复回转密封磨损寿命预测模型,对斯特封密封结构进行有限元分析,得到滑环唇口节点坐标值以及接触压力分布,综合考虑复合运动,模拟唇口轮廓、接触压力和接触长度随磨损时间累加的演化过程,并以密封面接触压力小于最大工作油压作为判断密封圈失效依据,实现斯特封的磨损寿命预测;最后通过实验证明寿命预测的准确性。结果表明:随着磨损时间的累积,磨损速率逐渐减小,最大接触压力表现出先快速降低后缓慢降低的趋势,在该工况下的磨损寿命为64.8~70.2 h。 展开更多
关键词 斯特封 复合运动 往复回转 磨损寿命
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基于物理模型与统计分析的作动器活动密封O形圈磨损预测研究
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作者 宇文晓彤 黄以锋 +2 位作者 潘晋新 王生龙 焦晓璇 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第7期159-166,共8页
在实际服役环境中,飞机发生的总故障的40%是由于密封泄漏造成的,其密封性能的优劣直接影响产品的功能、性能和使用可靠性。然而,飞机上缺乏对密封圈的磨损监测,导致密封圈健康状态难以评估。针对这一问题,本研究提出了一种基于物理模型... 在实际服役环境中,飞机发生的总故障的40%是由于密封泄漏造成的,其密封性能的优劣直接影响产品的功能、性能和使用可靠性。然而,飞机上缺乏对密封圈的磨损监测,导致密封圈健康状态难以评估。针对这一问题,本研究提出了一种基于物理模型与统计分析的活动密封O形圈磨损预测方法,首先对密封圈的磨损进行了机理分析和参数测定;其次,采用Abaqus有限元软件模拟研究了密封圈的运动过程,得到密封圈的接触应力;然后,对舵机每个架次的累计行程进行统计分析,得到行程的概率统计曲线,结合Holm-Archard磨损模型得到磨损体积的概率分布曲线;最后,结合时间与行程的关系,建立了磨损体积与时间之间的数学模型。采用多个样本进行验证,结果表明,实际磨损体积在预测密度函数的3σ范围内的概率为95.83%,证明本研究建立的模型能够有较大概率预测活动密封的O形圈的体积磨损情况。 展开更多
关键词 O形密封圈 磨损预测 有限元分析 统计分析 Holm-Archard模型
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直线往复密封性能影响因素分析 被引量:2
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作者 张新标 王志民 《液压与气动》 北大核心 2024年第2期174-183,共10页
以手动泵密封结构为研究对象,旨在获得直线往复运动过程中的密封性能。基于ANSYS Workbench仿真平台,以接触压力和剪应力为密封失效判定依据,研究预密封过程中剪应力分布规律,分析工作过程中压缩率、流体压力、配合间隙、摩擦系数、材... 以手动泵密封结构为研究对象,旨在获得直线往复运动过程中的密封性能。基于ANSYS Workbench仿真平台,以接触压力和剪应力为密封失效判定依据,研究预密封过程中剪应力分布规律,分析工作过程中压缩率、流体压力、配合间隙、摩擦系数、材料硬度对密封性能影响,讨论磨损和热变形对失效形式的激励作用。结果表明:预密封过程中,密封圈在高压缩率时从内部出现断裂失效的概率较大;工作状态下,密封圈接触压力呈非对称分布,在高流体压力、大配合间隙、高摩擦系数及低材料硬度时导致间隙挤出,密封圈从挤出部分表面断裂失效;磨损增大泄漏失效风险,热变形增大剪切失效风险,高温增大油膜泄漏量。 展开更多
关键词 密封圈 非线性分析 剪切失效 磨损分析 热变形
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顶管机用盘形滚刀断裂原因分析
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作者 贾爽 马允郑 +2 位作者 吕庆洲 陈胜 康学勤 《失效分析与预防》 2024年第4期279-283,共5页
顶管机盘形滚刀在施工过程中出现断裂,严重影响施工效率且增加施工成本。对断裂和偏磨的盘形滚刀进行统计和分析,发现其断裂位置、形式有相似性,对滚刀质量的提高具有重要意义。对故障件进行外观观察、成分测试、硬度分布测试及金相组... 顶管机盘形滚刀在施工过程中出现断裂,严重影响施工效率且增加施工成本。对断裂和偏磨的盘形滚刀进行统计和分析,发现其断裂位置、形式有相似性,对滚刀质量的提高具有重要意义。对故障件进行外观观察、成分测试、硬度分布测试及金相组织测试,结果表明:盘形滚刀密封性较差,在施工过程中有砂石和泥浆进入滚刀内部,造成内部轴承失效,导致盘形滚刀不能自转且出现偏磨,滚柱相互挤压产生外推力,导致轴承外圈和刀圈均出现断裂,最终导致盘形滚刀断裂。建议改善盘形滚刀密封性,防止影响轴承运转的外部异物进入轴承,可有效避免滚刀早期失效。 展开更多
关键词 盘形滚刀 5Cr5MoSiV1 密封 顶管机 偏磨
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基于修正Archard模型非连续接触的浮动球密封结构磨损行为研究
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作者 高俊峰 赵嘉逸 +3 位作者 冯玉林 杨玲玲 李伟 明友 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第4期20-27,共8页
针对不连续接触磨损问题,以硬密封浮动球阀中浮动球密封结构为研究对象,将欧拉-拉格朗日耦合法(CEL)、全局网络重构法(ALE)、修正Archard模型与硬密封条件下的数值计算模型相结合,利用Abaqus子程序UMESHMOTION,实现对非连续接触密封结... 针对不连续接触磨损问题,以硬密封浮动球阀中浮动球密封结构为研究对象,将欧拉-拉格朗日耦合法(CEL)、全局网络重构法(ALE)、修正Archard模型与硬密封条件下的数值计算模型相结合,利用Abaqus子程序UMESHMOTION,实现对非连续接触密封结构的磨损仿真分析,探究流体介质压力、启闭速度及密封面宽度等对密封面磨损特性的影响规律,揭示不连续接触条件下的磨损机制;提出密封结构接触面全局磨损量均值(GWA)的评价方法。结果表明:非连续接触形式下,磨损较大位置出现应力集中;启闭速度和密封面宽度对密封面磨损影响较小;当V_(oc)为2 mm/s时GWA最小;当b_(m)为3.0 mm时GWA最小;流体介质压力对密封面磨损影响较大;非连续接触的磨损机理主要是磨粒磨损和疲劳磨损。研究结果可为不连续接触结构的优化设计提供理论基础和技术支撑。 展开更多
关键词 Archard磨损模型 非连续接触 浮动球密封结构 磨损特性 欧拉-拉格朗日耦合 全局网络重构
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基于真实形貌的机械密封摩擦界面热力致损分析
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作者 崔雯 王天瑞 王在刚 《化工机械》 CAS 2024年第1期90-96,共7页
机械密封在运行时密封界面热力及摩擦状态多变,为了探究机械密封运行时的界面热力及磨损等特性,使用非接触3D形貌仪,获得摩擦界面微观形貌信息,逆向构造摩擦界面三维模型,基于该模型对密封环摩擦过程进行分析,进一步得出摩擦界面的Von M... 机械密封在运行时密封界面热力及摩擦状态多变,为了探究机械密封运行时的界面热力及磨损等特性,使用非接触3D形貌仪,获得摩擦界面微观形貌信息,逆向构造摩擦界面三维模型,基于该模型对密封环摩擦过程进行分析,进一步得出摩擦界面的Von Mises应力、热源、振动、磨损区域、磨损量等相关特性。结果表明,在同一时刻SiC-SiC组的磨损面积均小于SiC-C组;SiC-C组摩擦界面的热源分布相比于SiC-SiC组更加复杂;密封环启动瞬间SiC-C组的法向加速度远大于SiC-SiC组;SiC-C组的磨损量约为SiC-SiC组的3倍。 展开更多
关键词 机械密封 热力磨损 微凸体 滑动接触 摩擦界面
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涡旋压缩机轴向密封机构结构设计及摩擦学性能研究
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作者 王楠楠 池宝涛 +3 位作者 闫安岗 王吉康 袁维运 张立国 《机床与液压》 北大核心 2024年第13期67-73,共7页
涡旋压缩机运行过程中轴向间隙导致的气体泄漏以及密封材料与涡旋盘端板之间的摩擦损耗极大地降低了压缩机的工作效率,对其工作性能产生了不利影响。为了减少动、静涡旋盘之间的气体泄漏以及摩擦磨损,提出一种磁悬浮轴向密封机构,通过... 涡旋压缩机运行过程中轴向间隙导致的气体泄漏以及密封材料与涡旋盘端板之间的摩擦损耗极大地降低了压缩机的工作效率,对其工作性能产生了不利影响。为了减少动、静涡旋盘之间的气体泄漏以及摩擦磨损,提出一种磁悬浮轴向密封机构,通过对其进行受力分析,得到动涡旋盘所受背压腔气体力的压力差,并以受力结果为指导进行不同石墨含量填充的PTFE密封材料的磨损试验,探究轴向密封材料的摩擦学性能。结果表明:该轴向密封装置能够有效降低轴向间隙引起的径向泄漏,使用石墨填充量为25%的PTFE密封材料搭配所设计的新型磁悬浮轴向密封机构能够实现较好的密封和减摩效果。 展开更多
关键词 涡旋压缩机 轴向间隙 摩擦磨损 密封机构
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