刷式密封刷丝与涂层材料配副摩擦学性能实验研究

作     者：赵欢 刘伟 孙丹 冯毓钟 徐文峰 温帅方 

作者机构：沈阳航空航天大学航空发动机学院辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2025年第40卷第5期

页      面：37-48页

核心收录：

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(52075346) 中国航空发动机集团产学研合作项目(HFZL2021CXY012) 辽宁省教育厅面上项目(LJKZ01793) 

主　　题：刷式密封 摩擦配副 摩擦磨损 摩擦转矩 摩擦因数 

摘      要：建立了基于圆盘摩擦的刷式密封摩擦因数实验识别模型，设计搭建了刷式密封刷丝与涂层材料配副摩擦学性能实验装置，设计加工了镍基刷丝GH4169、钴基刷丝GH605两种刷丝材料和WC、 Zr2O3、Cr2O3、Al2O3四种涂层材料配副圆盘，实验研究了摩擦配副间的正压力、摩擦力、摩擦转矩、摩擦因数和磨损量，综合评价不同刷丝与涂层材料配副的摩擦学性能。研究结果表明：当涂层为WC时，考虑刷丝与涂层材料配副的正压力、摩擦力和摩擦转矩，钴基优于镍基刷丝，其中镍基刷丝和钴基刷丝与涂层材料配副的摩擦因数近似相同。当涂层为Zr2O3、Cr2O3时，考虑刷丝与涂层材料配副的正压力，钴基优于镍基刷丝；考虑刷丝与涂层材料配副的摩擦力、摩擦转矩和摩擦因数，镍基优于钴基刷丝；当涂层为Al2O3时，考虑刷丝与涂层材料配副的正压力、摩擦力和摩擦转矩，钴基优于镍基刷丝；考虑刷丝与涂层材料配副的摩擦因数，镍基优于钴基刷丝。镍基刷丝的磨损率约为钴基刷丝的6倍，在保护转子表面涂层的前提条件下，当转子表面涂层为WC、Zr2O3、Cr2O3、Al2O3时，镍基刷丝优于钴基刷丝。