机械工程学报

作者：雷俊杰, 刘美红, HU Xiangping, 王娟, 王学良

单位：1. 昆明理工大学机电工程学院 昆明 6505002. 挪威科技大学能源与加工系 特隆赫姆N-7491 挪威

关键词：指尖密封,分形理论,磨损率,能量密度,椭圆弧型；

基金：国家自然科学基金资助项目(51765024)。

指尖密封是一种具有广泛应用前景的新型密封技术,其中磨损特性问题属于该技术领域的研究重点。基于分形理论,考虑指尖密封表面与转子表面间的接触关系,将指尖密封与转子的接触系数引入接触点的面积分布表达式,建立了指尖密封磨损分形模型,并构建了用于表征磨损能量转化和消耗过程的指尖密封能量密度数学模型;提出了椭圆弧型指尖密封的概念与结构,并与圆弧型、渐开线型指尖密封进行性能对比。计算结果表明接触系数始终小于且逼近于1,两个曲面处处接触,相互包容,接触系数有效;磨损分形模型与经典实验数据对比验证,变化趋势及数量级一致,磨损分形模型可行;存在一个可使体积磨损率最小、能量密度最大的分形维数(D=1.3);随着特征尺寸不断减小,体积磨损率逐渐减小,能量密度逐渐增大;椭圆弧型指尖密封相较于圆弧型、渐开线型指尖密封更适用于高径向跳动量、较高压差和较高转速的密封部位。

来源：2023年第3期

《机械工程学报》期刊编辑部

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