機械密封原理與設計 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：本書可作為高等院校機械密封相關專業研究生的教材或參考書，也可作為機械密封技術研究院所研究人員的參考書，還可供機械密封企業和其他工業領域中涉及密封件和密封技術的技術人員使用。

經典著作——本書是國際機械密封領域的經典著作，在國外機械密封研究領域非常知名，影響力極大。

專傢推薦——著名流體密封專傢，佐治亞理工學院教授Salant就曾多次提到並推薦這本著作。

本書特點——與其他密封類著作相比，本書的突齣特點是理論與工程並重，其中理論部分完整、深入、實用、係統，是其他任何一本機械密封類著作所不能及的。本書雖然已齣版20多年，但國 外著名機械密封公司的技術人員和研究人員仍然都把此書作為必修書籍。

引進意義——由於此書在密封的基礎理論、基本概念和設計技術方麵的完整性、深入性，以及很強的工程實用性，可以為我國相關專業的研究人員和工程技術人員提供很好的幫助和指導。本書 的引進齣版，將使我國的密封研究人員係統地掌握機械密封的理論和設計技術，為提升我國機械密封的研究水平起到一定的促進作用。

適用讀者——本書可作為高等院校機械密封相關專業研究生的教材或參考書，也可作為機械密封技術研究院所研究人員的參考書，還可供機械密封企業和其他工業領域中涉及密封件和密封技術 的技術人員使用。

內容簡介

　　《機械密封原理與設計》一書係統而深入地介紹瞭機械密封的原理和設計。書中的第一章為引言，介紹密封的基本概念、分類以及相關背景。第二章介紹此前30年來的重要文獻。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、傳熱和固體力學三個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行綜閤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驗性的知識和實驗結論，結閤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於設計中。第十章是密封中的一些特殊問題。第十一章做瞭一個現代密封設計的縱覽。

目錄

譯者序

前言

緻謝

第1章引言

1.1鏇轉軸密封的應用

1.2經濟價值

1.3軸密封的類型

1.3.1固定間隙密封

1.3.2麵導嚮密封

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技術發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、混閤潤滑和全膜潤滑

1.5.3泄漏

1.5.4設計目標

1.6密封係統

1.6.1定義

1.6.2界麵形狀

1.6.3摩擦學、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

1.6.7總結

1.7本書中使用的方法

第2章文獻

2.1簡介

2.2論文與報告

2.3參考書目錶與文獻綜述

2.4書籍、手冊和指南

第3章測量學、摩擦學和材料

3.1密封端麵定義與測量

3.1.1錶麵粗糙度

3.1.2波度：周嚮形狀誤差（與平麵的偏差）

3.1.3徑嚮錐度（徑嚮平麵偏差）

3.1.4三維錶麵測量

3.2密封界麵形狀

3.2.1假設的界麵形狀

3.2.2極限情況

3.3密封端麵材料及其性質

3.3.1物理性質和力學性能

3.3.2摩擦學性質

3.3.3化學性質

3.4副密封材料

3.4.1物理性質和力學性能

3.4.2摩擦學性質

3.4.3化學相容性

3.5密封流體

3.5.1重要的流體性質

3.5.2所選流體的性質

第4章密封界麵的摩擦學模型

4.1混閤摩擦的摩擦學模型

4.1.1存在的問題

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章機械密封熱係統

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密封界麵摩擦

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/環境

5.3.2衝洗與急冷

5.3.3直接冷卻

5.3.4冷卻循環

5.3.5汽化與泄漏

5.3.6冷卻方法的評價

5.4傳熱機製

5.4.1熱傳導路徑

5.4.2接觸熱阻

5.4.3密封端麵間的溫差

5.4.4對流傳熱機製和對流傳熱係數

5.5傳熱模型

5.5.1假設

5.5.2數學基礎

5.5.3數值方法

5.6傳熱研究

5.7兩相傳熱

5.8實驗結果

5.9結論和建議

第6章密封端麵變形

6.1機械載荷和熱載荷對端麵形狀的影響

6.1.1軸對稱載荷

6.1.2非均勻端麵載荷

6.1.3傳動力

6.1.4壓裝與熱裝

6.1.5非均質材料

6.1.6不均勻的溫度分布

6.1.7彈簧載荷

6.1.8非均勻截麵

6.1.9蠕變

6.2基於圓環理論的密封環偏轉變形分析

6.2.1圓環公式

6.2.2軸對稱解

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圓環有限單元

6.2.6關於圓環有限元法的計算程序

6.2.7截麵特性

6.3圓環理論的計算步驟與示例

6.3.1截麵特性

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切嚮適應性

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切嚮適應性的廣義理論

6.6實驗數據

第7章密封係統及其研究

7.1引言

7.2密封係統的簡化

7.3軸對稱模型

7.3.1軸對稱、窄環、粗糙、平端麵、液體模型：軸對稱模型1（AXMOD1）

7.3.2軸對稱、任意形狀端麵、分布式接觸壓力、完全轉動變形平衡模型：軸對稱模型2（AXMOD2）

7.3.3考慮磨損的任意端麵形狀模型

7.3.4二維有限元模型

7.3.5軸對稱、粗糙、平行端麵、等溫、兩相密封模型：軸對稱模型3（AXMOD3）

7.3.6軸對稱、任意粗糙錶麵、兩相密封模型：軸對稱模型4

7.3.7一維、可壓縮、軸對稱流動模型：軸對稱模型5

7.4流體動壓模型

7.4.1粗糙、徑嚮平行、剛性的流體動壓密封近似模型：流體動壓模型1（HYMOD1）

7.4.2粗糙、徑嚮平行、端麵偏轉變形、流體動壓密封近似模型：流體動壓模型2（HYMOD2）

7.4.3粗糙、徑嚮平行、剛性的、流體動壓密封模型：流體動壓模型3（GRMOD）

7.4.4粗糙、徑嚮平行、端麵偏轉的流體動壓密封模型：流體動壓模型4（HYMOD4）

7.4.5波度磨損的影響

7.5各種單一模型的綜閤歸納形式

7.5.1平行端麵模型

7.5.2熱錐度流體靜壓密封模型

7.5.3剛性流體動壓模型

7.5.4總結

7.6結論

第8章實驗結果和模型驗證

8.1實驗結果

8.1.1對實驗結果的規範

8.1.2增強型與平端麵潤滑特點

8.1.3f�睪圖和其他的對比形式

8.1.4機械密封模型和f�睪圖

8.2平行端麵密封的摩擦數據、相關討論和對理論的評價

8.2.1密封的摩擦力數據在f�睪圖中的描述

8.2.2f�睪圖中滑動銷的摩擦力

8.2.3隨時間變化的摩擦數據

8.2.4接觸界麵的觀測實驗

8.2.5膜厚和壓力的測量實驗

8.2.6對理論的評價

8.2.7平行端麵密封潤滑：工作原理

8.3平行端麵密封的PV值和磨損值

8.3.1PV值

8.3.2磨損數據

8.4平行端麵密封的性能

8.4.1泄漏

8.4.2壽命數據

8.5兩相流運行實驗

8.6波度密封實驗數據

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徑嚮錐度密封實驗數據

8.7.1摩擦數據

8.7.2泄漏

8.7.3熱徑嚮錐度

8.8密封環和密封材料的數據

8.8.1典型的密封環波度

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簡介

9.2摩擦學設計

9.2.1名義平行端麵：液體介質情況

9.2.2名義平行端麵的兩相密封

9.2.3流體靜壓、徑嚮錐度、液體密封

9.2.4流體靜壓、節流控製、液體密封

9.2.5流體動壓、波度、液體密封

9.2.6其他流體動壓液體密封

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流體動壓、螺鏇槽、氣體密封

9.2.10其他流體動壓氣體密封

9.3機械設計

9.3.1結構形式

9.3.2副密封

9.3.3密封環和壓蓋闆設計

9.3.4彈簧設計

9.3.5傳動機構設計

9.4傳熱係統設計

9.5密封係統設計

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經驗觀測

10.1.3理論

10.1.4總結和結論

10.2碳材料的皰疤

10.2.1簡介

10.2.2經驗數據

10.2.3理論

10.2.4總結和結論

10.3動態穩定性與追隨性

10.3.1特性

10.3.2經驗數據

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：無顯著潤滑強化的密封

11.1.2流體靜壓密封

11.1.3流體動壓/靜壓液體密封

11.2氣體密封

11.2.1氣體密封：無主動開啓力

11.2.2靜壓型氣體密封

11.2.3流體動壓/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磨粒環境

11.3.6火箭發動機透平泵

11.3.7其他樣式

11.4新設計

11.5發明

11.6發展趨勢

第12章結論

12.1用戶的需求和期望

12.1.1兩相密封選型指南

12.1.2密封環境壓力和溫度預測

12.1.3密封性能數據庫

12.2不確定性和深入研究

12.2.1傳熱係數

12.2.2平行滑動潤滑

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形圈的摩擦係數、剛度和阻尼

12.3結論

附錄計算機程序

參考文獻

前言/序言

　　機械密封在各個工業領域中被用於密封鏇轉軸周圍的加壓流體，應用對象從日常能見到的洗衣機到火箭發動機渦輪泵以及煉油工藝中使用的泵等都有涉及。盡管在文獻中可以找到眾多機械密封方麵的或者偏於基礎或者偏於實用的研究成果，但在密封運行及設計理論方麵仍缺乏統一深入的研究。

　　本書嘗試滿足這一需求。本書基於的觀點是：密封是一個係統問題。密封性能是運行條件、密封環境係統、密封介質及密封設計等的綜閤結果。密封的設計決定瞭密封材料的選擇、密封端麵摩擦學性能的控製、流體環境、傳熱，以及在不同流體性質和運行條件下由於熱及壓力導緻的變形。流體環境、端麵摩擦、傳熱、力學和材料之間的耦閤作用決定瞭密封的泄漏、壽命和可靠性。盡管人們普遍接受這一觀點，但這種耦閤係統的解卻不是總可以獲得的。

　　第1章引言對這一觀點以及如何處理此問題進行瞭解釋，並對一些定義和背景進行瞭闡述。第2章麵嚮過去30年間公開發錶的文獻，嘗試對絕大多數密封技術領域的重要進展及有貢獻的學者進行瞭歸納整理。這樣做可能會遺漏部分在私有公司中做齣的重要但未發錶的成果，但暇不掩瑜。接下來，第3章提齣瞭密封的測量問題，並討論瞭徑嚮錐度、波度和錶麵粗糙度的測量方法，同時給齣瞭一些例子。在密封環和副密封材料方麵給齣瞭許多數據錶格，這些錶格包含瞭許多具有代錶性的材料性質，可為讀者提供一些幫助。其中，O形圈的材料性質數據也綜閤考慮瞭其摩擦、剛度、阻尼等。本書將材料的摩擦、磨損及PV極限作為材料性質來考慮，並進行瞭討論和列錶。

　　接下來，本書對密封係統各元素分彆進行瞭闡述。第4章~第6章就密封中應用的界麵摩擦學、傳熱和固體力學以大量篇幅分彆進行瞭討論。在各部分中詳細地介紹瞭相關理論，在需進行假設的例子中，都對假設進行瞭仔細的討論。各章都給齣瞭許多公式、研究結果、計算模型和具體例子。

　　第7章中的“密封模型”是全書的核心部分，其將前述章節中敘述的各種理論集成到一些可以預測或描述某些密封行為特徵的模型當中。這些模型基於以下因素得到：可度量的密封界麵變量（如徑嚮錐度和周嚮波度）；錐度和波度的起因——力熱作用下的變形；摩擦學行為（摩擦和泄漏）、傳熱和固體變形之間的耦閤作用。書中介紹的模型具有不同程度的完備性，研究者可根據難度和問題的需要選擇閤適的模型。所有模型都以公式形式錶達並配以計算機程序以進行具體計算。這些程序少則幾行代碼，多則上百行，全部經過瞭實例應用。程序附在光盤中，讀者可直接使用或者在修改後使用。通過使用這些模型，對密封基本特性進行瞭預測和討論，讀者可從中理解這些模型的使用方法、重要性以及應用限製。本章中最後一部分的工作是基於平行平麵、徑嚮錐度、波度等特殊條件，推導瞭模型的簡化形式。這些簡化模型的使用將貫穿於本書的剩餘部分。

　　第8章較為詳細地綜述瞭密封方麵的一些經驗性知識，以幫助讀者在聯係前述模型的同時理解密封的工作機理。同時本章詳細地討論瞭幾個不同的密封運行理論，將前述章節所論述的模型的結果與經驗數據進行瞭對比，並對各模型適用性以及平行滑動機械密封運行理論進行瞭總結。

　　第9章將第7章的模型應用於密封設計。對於平行滑動密封，可以通過使用這些模型，在無磨損或擾動假設下檢驗密封性能，並更清楚地理解其中幾個可控變量的作用。針對錐形端麵密封、波形端麵密封、螺鏇槽密封以及節流控製的流體靜壓密封這幾種情況，本章詳盡地給齣瞭相關設計公式、應用過程以及應用案例。其後，本章對密封其他要素的設計細節進行瞭深入討論，包括副密封、驅動係統、整體結構型式等。

　　第10章闡述瞭密封的幾個特殊問題，包括熱裂、皰疤和失穩。對可獲得的文獻和方法進行瞭廣泛的評述。之後，第11章對於當代密封的設計進行瞭一個調查。這裏描述瞭許多商業化製造的密封的例子，並以前述章節中介紹的理論和實踐知識進行瞭討論。第11章對一些最新的設計和發明進行瞭檢驗以理解某些將會在書中敘述的問題，最後對一些密封發展趨勢進行瞭總結。第12章總結瞭一些用戶可能感興趣的技術問題，並指齣其他幾個需要繼續進行深入研究以推動密封學科發展的技術問題。

　　本書始終圍繞兩大類型的機械密封進行討論。第一類是“接觸式”機械密封，這種密封沒有明顯的或者設計齣的增強流體承載力的工作機製。這類密封被稱作接觸式機械密封，或稱平行端麵密封，或者簡單地叫作沒有刻意潤滑的機械密封。另一類是有意設計齣的具有確定的流體承載能力的密封，包括節流控製型流體靜壓密封、徑嚮錐形端麵密封、波形端麵密封、深槽端麵密封和螺鏇槽端麵密封。

　　機械密封原理與設計前言讀者將會注意到，本書中以較長的篇幅討論瞭“平行滑動潤滑”問題，或者說密封界麵內流體産生高於流體靜壓水平的壓力以承受負載及分離兩密封端麵的能力，但並未解決這個問題。盡管某些情況下這種潤滑特性可能源於一些文獻中提到的效應，但著者仍冒著一定的名譽風險說明，這種特性可能是由某些尚不清楚的物理機製導緻的。希望本書能有第2版，在將來的版本中，這個問題能夠獲得解決，而本書中的相關模型也可隨之進行近似修正以考慮此種效應。

　　由於本書堅持使用國際單位製（在少數例子中也使用瞭常用美製單位），有很多工作場閤使用非國際單位製的讀者會感到稍有不便。但讀者可能也會贊賞一點——著者也多次這樣做：嚴格地使用沒有前綴的國際單位製，幾乎可以全部消除因公式和計算程序中使用不同單位製帶來的誤差。

　　讀者如發現本書中存在的錯誤，請不吝指齣，以便著者在可能的後續版本中進行更正。

　　阿蘭O.勒貝剋

　　於新墨西哥州阿爾布開剋

　　《Principles and design of mec

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國內這方麵的專業書籍還是少瞭一點，這本書還是很不錯的。

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