機械密封端面摩擦機制與摩擦狀態(tài)
機械密封端面摩擦狀態(tài)是決定機械密封工作壽命和密封性能好壞的關鍵因素。從微觀角度探討了機械密封端面摩擦機制，分析了機械密封端面分別處于干摩擦、邊界摩擦、流體摩擦和混合摩擦狀態(tài)時的工作特性，介紹了機械密封端面摩擦狀態(tài)的判斷方法，分析了端面摩擦狀態(tài)對機械密封性能的影響。對于普通機械密封，端面的最佳摩擦狀態(tài)應該是混合摩擦狀態(tài)，如密封性能要求較高，則應該是邊界摩擦狀態(tài)。
機械密封端面摩擦狀態(tài)決定了其密封副端面間的摩擦、磨損和泄漏。為減少摩擦功耗，降低磨損，延長使用壽命，提高機械密封工作的可靠性，端面間應該維持一層潤滑膜，且保持一定的厚度，以避免表面微凸體的直接接觸。因此，潤滑膜的特性和形態(tài)對研究端面凸體的直接接觸。因此，潤滑膜的特性和形態(tài)對研究端面摩擦有重要的意義。一般認為，端面間潤滑膜形成原因是由于表面粗糙度、不平度、熱變形等產(chǎn)生了不規(guī)則的微觀潤滑油鍥，引起動壓效應，減少了端面摩擦，改善了密封端面的摩擦性能。又由于在沿密封端面寬度上形成不連續(xù)的凹隙，當兩密封環(huán)相對運動時，在介質壓力和離心力的作用下，在兩密封端面的空隙內會產(chǎn)生流體的交換作用?？梢姡瑵櫥さ男螒B(tài)和性能與端面的粗糙度、比壓、相對滑動速度以及離心力的大小和方向都有著密切的關系，亦即潤滑膜的形成與端面摩擦狀態(tài)密切相關。
密封端面的不同摩擦狀態(tài)，對密封裝置的泄漏和磨損有著不同的影響。密封端面處于干摩擦狀態(tài)時，兩端面間的固體直接接觸，磨損很大。隨著磨損的加劇泄漏量增大，所以機械密封應避免在干摩擦狀態(tài)下工作。
密封端面處于流體摩擦狀態(tài)時，摩擦僅由粘性流體的剪切產(chǎn)生，故其大小通常要比固體摩擦小得多，而且也不存在固體的磨損，摩擦發(fā)生在潤滑劑的內部，是屬于潤滑劑的內摩擦。但流體液膜越厚，泄漏量越大，因此減少摩擦和磨損必須付出泄漏量增大的代價。普通的機械密封在流體摩擦狀態(tài)下工作時泄漏量較大，將失去密封的意義，因此一般不采用。
密封端面處于邊界摩擦狀態(tài)時，潤滑膜的粘度對摩擦性質沒有多大的影響。摩擦性能主要取決于邊界膜的潤滑性能和摩擦副材料。邊界摩擦香愛的泄漏量很小，磨損通常也不，磨損量與摩擦副組成和潤滑介質密切的關系。
處于混合摩擦狀態(tài)的密封的端面間能夠形成局部中斷的流體靜壓的潤滑膜。潤滑膜的動力粘度和流體動壓或流體靜壓的潤滑膜。潤滑膜的動力粘度和摩擦副材料特性對摩擦過程有明顯的影響?；旌夏Σ翣顟B(tài)下存在輕微的磨損，摩擦因數(shù)較小，泄漏量不大。
機械密封在運行過程中最重要的現(xiàn)象是端面間的摩擦，端面摩擦狀態(tài)是決定機械密封工作時，端面可能處于流體摩擦、混合摩擦、邊界摩擦或干摩擦狀態(tài)。對于普通機械密封而言，流體摩擦時液膜太厚，密封性能較差；而干摩擦會引起劇烈的磨損，造成早期失效?？紤]到密封性能以及摩擦、磨損特性，普通機械密封端面的最佳摩擦狀態(tài)應該是混合摩擦狀態(tài)，如密封性能要求很高，則應該是邊界摩擦狀態(tài)。
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