經(jīng)典著(zhù)作——本書(shū)是國際機械密封領(lǐng)域的經(jīng)典著(zhù)作,在國外機械密封研究領(lǐng)域非常知名,影響力極大。
專(zhuān)家推薦——著(zhù)名流體密封專(zhuān)家,佐治亞理工學(xué)院教授Salant就曾多次提到并推薦這本著(zhù)作。
本書(shū)特點(diǎn)——與其他密封類(lèi)著(zhù)作相比,本書(shū)的突出特點(diǎn)是理論與工程并重,其中理論部分完整、深入、實(shí)用、系統,是其他任何一本機械密封類(lèi)著(zhù)作所不能及的。本書(shū)雖然已出版20多年,但國 外著(zhù)名機械密封公司的技術(shù)人員和研究人員仍然都把此書(shū)作為必修書(shū)籍。
引進(jìn)意義——由于此書(shū)在密封的基礎理論、基本概念和設計技術(shù)方面的完整性、深入性,以及很強的工程實(shí)用性,可以為我國相關(guān)專(zhuān)業(yè)的研究人員和工程技術(shù)人員提供很好的幫助和指導。本書(shū) 的引進(jìn)出版,將使我國的密封研究人員系統地掌握機械密封的理論和設計技術(shù),為提升我國機械密封的研究水平起到一定的促進(jìn)作用。
適用讀者——本書(shū)可作為高等院校機械密封相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生的教材或參考書(shū),也可作為機械密封技術(shù)研究院所研究人員的參考書(shū),還可供機械密封企業(yè)和其他工業(yè)領(lǐng)域中涉及密封件和密封技術(shù) 的技術(shù)人員使用。
《機械密封原理與設計》一書(shū)系統而深入地介紹了機械密封的原理和設計。書(shū)中的第一章為引言,介紹密封的基本概念、分類(lèi)以及相關(guān)背景。第二章介紹此前30年來(lái)的重要文獻。第三章介紹測量方法和一些密封的重要基本知識。第四、五、六章分摩擦學(xué)、傳熱和固體力學(xué)三個(gè)部分介紹密封中重要的基本理論。第七章將此前的基本理論進(jìn)行綜合建模以描述和預測密封的行為和性能。第八章將介紹一些經(jīng)驗性的知識和實(shí)驗結論,結合前述模型以理解密封運行的原理。第九章是將第七章的理論應用于設計中。第十章是密封中的一些特殊問(wèn)題。第十一章做了一個(gè)現代密封設計的縱覽。
譯者序
前言
致謝
第1章引言
1.1旋轉軸密封的應用
1.2經(jīng)濟價(jià)值
1.3軸密封的類(lèi)型
1.3.1固定間隙密封
1.3.2面導向密封
1.4機械密封
1.4.1基本組成部分
1.4.2不同的結構類(lèi)型
1.4.3平衡比
1.4.4基本運行理論
1.4.5PV值
1.4.6工作極限
1.4.7技術(shù)發(fā)展水平和密封失效的原因
1.5基本工作原理
1.5.1密封設計的目標和矛盾
1.5.2邊界潤滑、混合潤滑和全膜潤滑
1.5.3泄漏
1.5.4設計目標
1.6密封系統
1.6.1定義
1.6.2界面形狀
1.6.3摩擦學(xué)、接觸壓力和流體壓力
1.6.4性能
1.6.5傳熱
1.6.6磨損和固體力學(xué)
1.6.7總結
1.7本書(shū)中使用的方法
第2章文獻
2.1簡(jiǎn)介
2.2論文與報告
2.3參考書(shū)目表與文獻綜述
2.4書(shū)籍、手冊和指南
第3章測量學(xué)、摩擦學(xué)和材料
3.1密封端面定義與測量
3.1.1表面粗糙度
3.1.2波度:周向形狀誤差(與平面的偏差)
3.1.3徑向錐度(徑向平面偏差)
3.1.4三維表面測量
3.2密封界面形狀
3.2.1假設的界面形狀
3.2.2極限情況
3.3密封端面材料及其性質(zhì)
3.3.1物理性質(zhì)和力學(xué)性能
3.3.2摩擦學(xué)性質(zhì)
3.3.3化學(xué)性質(zhì)
3.4副密封材料
3.4.1物理性質(zhì)和力學(xué)性能
3.4.2摩擦學(xué)性質(zhì)
3.4.3化學(xué)相容性
3.5密封流體
3.5.1重要的流體性質(zhì)
3.5.2所選流體的性質(zhì)
第4章密封界面的摩擦學(xué)模型
4.1混合摩擦的摩擦學(xué)模型
4.1.1存在的問(wèn)題
4.1.2求解流體壓力分布:液體
4.1.3求解流體壓力分布:氣體
4.1.4接觸壓力分布
4.1.5承載力和平衡
4.1.6泄漏
4.1.7摩擦力
4.1.8磨損
4.2數值計算方法
4.2.1擬解決的問(wèn)題
4.2.2數值方法的背景與調研
4.2.3不可壓縮有限差分方程的求解
4.2.4有限差分法求解空化問(wèn)題
4.2.5可壓縮有限差分方程(層流/亞臨界)
4.2.6一維可壓縮流體(層流/湍流/堵塞流/絕熱)
4.2.7平衡載荷的求解
4.3算例
第5章機械密封熱系統
5.1熱對密封性能與行為的影響
5.1.1機械效應
5.1.2對工藝流體的影響
5.1.3對密封材料的影響
5.2熱源
5.2.1密封界面摩擦
5.2.2密封組件的黏滯阻力
5.2.3工藝流體
5.3冷源
5.3.1工藝流體/環(huán)境
5.3.2沖洗與急冷
5.3.3直接冷卻
5.3.4冷卻循環(huán)
5.3.5汽化與泄漏
5.3.6冷卻方法的評價(jià)
5.4傳熱機制
5.4.1熱傳導路徑
5.4.2接觸熱阻
5.4.3密封端面間的溫差
5.4.4對流傳熱機制和對流傳熱系數
5.5傳熱模型
5.5.1假設
5.5.2數學(xué)基礎
5.5.3數值方法
5.6傳熱研究
5.7兩相傳熱
5.8實(shí)驗結果
5.9結論和建議
第6章密封端面變形
6.1機械載荷和熱載荷對端面形狀的影響
6.1.1軸對稱(chēng)載荷
6.1.2非均勻端面載荷
6.1.3傳動(dòng)力
6.1.4壓裝與熱裝
6.1.5非均質(zhì)材料
6.1.6不均勻的溫度分布
6.1.7彈簧載荷
6.1.8非均勻截面
6.1.9蠕變
6.2基于圓環(huán)理論的密封環(huán)偏轉變形分析
6.2.1圓環(huán)公式
6.2.2軸對稱(chēng)解
6.2.3分布函數的周期解
6.2.4集中力所引起的偏轉變形
6.2.5圓環(huán)有限單元
6.2.6關(guān)于圓環(huán)有限元法的計算程序
6.2.7截面特性
6.3圓環(huán)理論的計算步驟與示例
6.3.1截面特性
6.3.2由非均勻分布載荷引起的偏轉變形
6.3.3集中力載荷
6.3.4均勻的分布載荷與壓力力矩
6.3.5熱載荷
6.4二維軸對稱(chēng)有限元及邊界元解法
6.4.1有限元法在密封設計中的作用
6.4.2有限元法的應用
6.4.3有限元算例
6.4.4邊界元法
6.5切向適應性
6.5.1適應性的近似理論
6.5.2密封間隙的預測:基礎理論
6.5.3切向適應性的廣義理論
6.6實(shí)驗數據
第7章密封系統及其研究
7.1引言
7.2密封系統的簡(jiǎn)化
7.3軸對稱(chēng)模型
7.3.1軸對稱(chēng)、窄環(huán)、粗糙、平端面、液體模型:軸對稱(chēng)模型1(AXMOD1)
7.3.2軸對稱(chēng)、任意形狀端面、分布式接觸壓力、完全轉動(dòng)變形平衡模型:軸對稱(chēng)模型2(AXMOD2)
7.3.3考慮磨損的任意端面形狀模型
7.3.4二維有限元模型
7.3.5軸對稱(chēng)、粗糙、平行端面、等溫、兩相密封模型:軸對稱(chēng)模型3(AXMOD3)
7.3.6軸對稱(chēng)、任意粗糙表面、兩相密封模型:軸對稱(chēng)模型4
7.3.7一維、可壓縮、軸對稱(chēng)流動(dòng)模型:軸對稱(chēng)模型5
7.4流體動(dòng)壓模型
7.4.1粗糙、徑向平行、剛性的流體動(dòng)壓密封近似模型:流體動(dòng)壓模型1(HYMOD1)
7.4.2粗糙、徑向平行、端面偏轉變形、流體動(dòng)壓密封近似模型:流體動(dòng)壓模型2(HYMOD2)
7.4.3粗糙、徑向平行、剛性的、流體動(dòng)壓密封模型:流體動(dòng)壓模型3(GRMOD)
7.4.4粗糙、徑向平行、端面偏轉的流體動(dòng)壓密封模型:流體動(dòng)壓模型4(HYMOD4)
7.4.5波度磨損的影響
7.5各種單一模型的綜合歸納形式
7.5.1平行端面模型
7.5.2熱錐度流體靜壓密封模型
7.5.3剛性流體動(dòng)壓模型
7.5.4總結
7.6結論
第8章實(shí)驗結果和模型驗證
8.1實(shí)驗結果
8.1.1對實(shí)驗結果的規范
8.1.2增強型與平端面潤滑特點(diǎn)
8.1.3fG圖和其他的對比形式
8.1.4機械密封模型和fG圖
8.2平行端面密封的摩擦數據、相關(guān)討論和對理論的評價(jià)
8.2.1密封的摩擦力數據在fG圖中的描述
8.2.2fG圖中滑動(dòng)銷(xiāo)的摩擦力
8.2.3隨時(shí)間變化的摩擦數據
8.2.4接觸界面的觀(guān)測實(shí)驗
8.2.5膜厚和壓力的測量實(shí)驗
8.2.6對理論的評價(jià)
8.2.7平行端面密封潤滑:工作原理
8.3平行端面密封的PV值和磨損值
8.3.1PV值
8.3.2磨損數據
8.4平行端面密封的性能
8.4.1泄漏
8.4.2壽命數據
8.5兩相流運行實(shí)驗
8.6波度密封實(shí)驗數據
8.6.1摩擦力數據
8.6.2泄漏數據
8.6.3最小膜厚
8.6.4初始波度的變形
8.6.5總結
8.7徑向錐度密封實(shí)驗數據
8.7.1摩擦數據
8.7.2泄漏
8.7.3熱徑向錐度
8.8密封環(huán)和密封材料的數據
8.8.1典型的密封環(huán)波度
8.8.2材料特性
8.8.3其他數據
8.9密封失效
8.9.1簡(jiǎn)介
8.9.2文獻
8.9.3密封失效的原因
8.10總結
第9章設計
9.1簡(jiǎn)介
9.2摩擦學(xué)設計
9.2.1名義平行端面:液體介質(zhì)情況
9.2.2名義平行端面的兩相密封
9.2.3流體靜壓、徑向錐度、液體密封
9.2.4流體靜壓、節流控制、液體密封
9.2.5流體動(dòng)壓、波度、液體密封
9.2.6其他流體動(dòng)壓液體密封
9.2.7流體靜壓、錐度、氣體密封
9.2.8其他流體靜壓氣體密封
9.2.9流體動(dòng)壓、螺旋槽、氣體密封
9.2.10其他流體動(dòng)壓氣體密封
9.3機械設計
9.3.1結構形式
9.3.2副密封
9.3.3密封環(huán)和壓蓋板設計
9.3.4彈簧設計
9.3.5傳動(dòng)機構設計
9.4傳熱系統設計
9.5密封系統設計
第10章典型的失效形式
10.1熱裂和熱斑
10.1.1背景知識
10.1.2經(jīng)驗觀(guān)測
10.1.3理論
10.1.4總結和結論
10.2碳材料的皰疤
10.2.1簡(jiǎn)介
10.2.2經(jīng)驗數據
10.2.3理論
10.2.4總結和結論
10.3動(dòng)態(tài)穩定性與追隨性
10.3.1特性
10.3.2經(jīng)驗數據
10.3.3理論
第11章當代設計
11.1流體密封的普遍應用
11.1.1流體密封:無(wú)顯著(zhù)潤滑強化的密封
11.1.2流體靜壓密封
11.1.3流體動(dòng)壓/靜壓液體密封
11.2氣體密封
11.2.1氣體密封:無(wú)主動(dòng)開(kāi)啟力
11.2.2靜壓型氣體密封
11.2.3流體動(dòng)壓/靜壓型氣體密封
11.3特殊的應用
11.3.1航空飛行器的密封
11.3.2核反應堆冷卻泵
11.3.3鍋爐給水泵
11.3.4船艦的軸封
11.3.5磨粒環(huán)境
11.3.6火箭發(fā)動(dòng)機透平泵
11.3.7其他樣式
11.4新設計
11.5發(fā)明
11.6發(fā)展趨勢
第12章結論
12.1用戶(hù)的需求和期望
12.1.1兩相密封選型指南
12.1.2密封環(huán)境壓力和溫度預測
12.1.3密封性能數據庫
12.2不確定性和深入研究
12.2.1傳熱系數
12.2.2平行滑動(dòng)潤滑
12.2.3皰疤
12.2.4兩相密封建模
12.2.5熱裂和熱彈不穩定性
12.2.6密封失效
12.2.7波紋管穩定性
12.2.8O形圈的摩擦系數、剛度和阻尼
12.3結論
附錄計算機程序
參考文獻