载荷对金属/织构化三元乙丙密封副摩擦学性能的影响
2021-08-03唐杰齐凯曾杰李玉帅曾祥瑞鲁鑫
表面技术 2021年7期
唐杰,齐凯,曾杰,李玉帅,曾祥瑞,鲁鑫
(中国民航大学 航空工程学院,天津 300300)
往复动密封是一种关键的密封技术。三元乙丙(EPDM)密封件的作用机理是通过O 形圈自身的弹力挤压和填充间隙达到密封效果[1-4],其在航空航天领域应用广泛[5-6]。动密封受杆的运动速度、液压油的压力和黏度等影响,极易磨损失效,从而发生泄漏,影响设备的正常使用,并可能造成事故的发生[7]。因此,揭示橡胶与金属配偶件的摩擦磨损机理,并同时采取新技术和方法改善橡胶-金属动密封副的摩擦学特性,具有重要意义。
目前,表面织构作为一种减少磨损的方法,被广泛研究。表面织构的作用机制,包括良好的流体动压润滑效应,以及摩擦过程中容纳磨屑达到减磨作用[8-12]。Chen P.等人[13]发现,三角形表面织构可以有效降低涂锡模具钢基体表面的摩擦磨损。闫彩等人[14]发现,当表面织构占比为12%时,缸套的摩擦学性能达到最优。Xiao Yang[15]建立了机械密封热弹流体动力润滑模型,通过数值模拟研究了三角形织构的减磨机理,发现直角三角形织构排布的动压润滑性能优于等边三角形织构。王新宇等人[16]发现,通过对织构表面占比和织构大小的优化,可以提升管道内壁金刚石涂层的摩擦学性能。王国荣等人[17]研究了不同形状的凹槽织构对压裂泵柱塞的动压润滑性能和减磨性能的影响。上述研究主要集中在硬材质的摩擦副中,相对于软材料/硬材料的织构化研究较少。Zhang 等人[18]发现,表面织构应用在软材料上,减磨效应更加明显。……
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