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基于分形接触模型的机械密封泄漏率与膜厚预测

摘 要：针对机械密封运转过程中摩擦端面平均膜厚的变化规律，根据平均膜厚的相关参数函数，采用重构分形接触模型表征摩擦端面形貌，结合机械密封泄漏率预测模型，建立机械密封平均膜厚预测模型。使用使用Mathematica软件对给定工况下机械密封的泄漏率和平均膜厚进行理论计算，通过对改变参数条件后泄漏率和平均膜厚的变化趋势进行分析。研究表明：在分形维数较小时，机械密封接触端面的形貌参数、端面比载荷及材料性能对泄漏率和平均膜厚的影响较大；分形维数增大时，端面比载荷及材料性能对泄漏率和平均膜厚的影响逐渐趋于平缓，随着分形维数D>1.73，机械密封端面比载荷和材料性能参数对泄漏率平均膜厚的影响可忽略不计。以上结果为进一步研究机械密封泄漏率等问题奠定了一定的理论基础。

关键词：机械密封；分形；接触模型；平均膜厚；泄漏模型