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　　水泵機(jī)械密封為您分析影響機(jī)械密封端面摩擦系數(shù)的主要因素有哪些些？

　　機(jī)械密封的端面潤滑狀態(tài)是邊界潤滑狀態(tài)。因此在正常情況下，機(jī)械密封都應(yīng)在邊界潤滑狀態(tài)下工作。對于密封失效的情形，則大部分是處于干摩擦情況下運(yùn)行。為此，下面討論的影響摩擦副端面摩擦系數(shù)的主要因素主要是指邊界潤滑及干摩擦狀態(tài)下的情況。

　　摩擦副端面處于邊界潤滑狀態(tài)工作，相對于干摩擦來說，邊界摩擦具有較低的摩擦系數(shù)，能有效的減少端面磨損、延長使用壽命。在邊界潤滑狀態(tài)中，做為潤滑劑的密封介質(zhì)的極性分子吸附在摩擦副端面上所形成的邊界膜叫做吸附膜。而對于含有硫、磷、氯等元素的密封介質(zhì)還會和摩擦表面起化學(xué)反應(yīng)，生成一層邊界膜，叫做化學(xué)反應(yīng)膜。邊界潤滑下摩擦副端面的摩擦系數(shù)主要取決于摩擦表面的性質(zhì)和邊界膜的結(jié)構(gòu)形式。其影響摩擦系數(shù)的主要因素有：(1)吸附膜中極性分子的結(jié)構(gòu)明顯地影響吸附膜的摩擦狀態(tài)。在一般情況下，摩擦系數(shù)隨極性分子鏈長的增加而下降，并趨于某一個定值。通常極性分子的鏈長決定于分子中的碳原子數(shù)，因此，當(dāng)極性分子中的碳原子數(shù)增加時，摩擦系數(shù)下降，直到某一個值。圖1為物理吸附膜極性分子鏈中的碳原子數(shù)對摩擦系數(shù)f的影響，表2給出脂肪酸族內(nèi)極性分子鏈中的碳原予數(shù)對摩擦系數(shù)的影響。

　　圖1物理吸附膜極性分子鏈中的碳原子數(shù)對摩擦系數(shù)的影響

　　圖1物理吸附膜極性分子鏈中的碳原子數(shù)對摩擦系數(shù)的影響

　　1——脂肪胺2——脂肪酸3——脂肪醇

　　表2脂肪酸族內(nèi)極性分子鏈中的碳原子數(shù)對摩擦系數(shù)的影響

　　(2)各種不同的極性分子在摩擦副端面的吸附量都有一個大值，這個大值叫飽和吸附量。此時，摩擦系數(shù)保持穩(wěn)定的低值。極性分子的吸附量隨極性分子在基液中的濃度增大而增加，在一定濃度達(dá)到大吸附量。(3)邊界潤滑的摩擦系數(shù)要低，還必須保證邊界膜具有一定的層數(shù)。(4)密封端面上當(dāng)有脂肪酸起化學(xué)吸附形成皂膜時，在保持低于這種皂膜的臨界溫度時具有穩(wěn)定而低的摩擦系數(shù)。(5)溫度對邊界膜摩擦系數(shù)的影響如圖3所示。

　　圖3溫度對邊界膜摩擦系數(shù)的影響

　　I——脂肪酸Ⅱ——含有極壓添加劑的潤滑油

　?、?mdash;—脂肪酸與極壓添加劑的混合物Ⅳ——石臘油

　　圖中曲線I為脂肪酸在臨界溫度以下摩擦系數(shù)不隨溫度而變，超過臨界溫度，摩擦系數(shù)急驟上升。曲線Ⅱ?yàn)楹辛?，磷、氯等元素的極壓添加劑的潤滑油，化學(xué)反應(yīng)前摩擦系數(shù)較高，達(dá)到反應(yīng)溫度以后，摩擦系數(shù)能保持穩(wěn)定的低值。曲線Ⅲ為脂肪酸與極壓添加劑的混合物。在低溫和高溫區(qū)都能保持穩(wěn)定的低摩擦系數(shù)。Ⅳ為石臘油，摩擦系數(shù)隨溫度升高而增加。(6)在穩(wěn)定而平滑的摩擦狀態(tài)下，端面摩擦系數(shù)不受速度的影響。在速度很低的情況下，即在靜摩擦向動摩擦過渡的速度范圍內(nèi)，吸附膜的摩擦系數(shù)隨速度增加而下降，化學(xué)反應(yīng)膜的摩擦系數(shù)隨速度增加而增大，如圖4所示。

　　圖4速度對摩擦系數(shù)的影響

　　1——吸附膜2——反應(yīng)膜

　　(7)存在吸附膜的邊界潤滑，除極小或極大載荷的情況以外，吸附膜的摩擦系數(shù)不受載荷的影響。當(dāng)載荷能使吸附膜脫吸時，摩擦系數(shù)將急劇升高。對于化學(xué)反應(yīng)膜，由于它具有很強(qiáng)的抗粘著能力，因此，在高壓下也能有效的降低端面摩擦系數(shù)。