李振华 穆塔里夫·阿赫迈德，2 张泉艺

(1.新疆大学机械工程学院 新疆乌鲁木齐 830047；2.新疆大学电气工程学院 新疆乌鲁木齐 830047)

机械密封是一种广泛应用于石油、化工、核电、航空、航天等领域的密封装置，它主要由动环和静环2个密封环组成，其中一个与壳体相连，另一个与轴相连。其密封功能由构成机械密封的2个环的接触面保证。在设备起停阶段或某些特殊工况下，机械密封在干摩擦状态下运转，动环和静环的密封端面之间会发生严重摩擦和磨损[1]，引发的故障严重影响机械密封的使用性能和寿命[2]。

表面织构技术能够有效改善机械密封的密封性能，并已成功用于机械密封领域[3-6]。研究表明，合理的表面织构可有效减少端面摩擦磨损[7-8]、降低摩擦因数[9]，同时降低摩擦副温度[10]、提高承载能力[11-12]。但研究人员在研究表面织构的影响时大多忽略了表面粗糙度的影响。接触式机械密封端面接触都是发生在微凸体上，因此表面粗糙度对摩擦性能有较大的影响[13-15]。MAJUMDAR和BHUSHAN[16]最早建立了分形粗糙表面接触模型，基于分形理论来表征表面粗糙度的研究也随之展开。在粗糙表面摩擦磨损分析方面，文献[17-19]运用分形理论建立了摩擦副粗糙表面，模拟了干摩擦运转条件下摩擦副的真实接触状态，并分析了其接触特性；文献[20-22]依据分形理论研究了机械密封摩擦副端面真实接触面积、温度分布和接触热导与分形参数的关系；房桂芳等[23]综合考虑接触式机械密封端面的摩擦因数和温度场的关系，模拟分析了工况参数和分形参数对机械密封端面摩擦热的影响；……