摩擦副端面平面度检测
摩擦副端面平面度为0.0009,普通量具无法检测,通常利用光波的干涉效应来检测。
(1)光波的干涉效应
根据波动学原理,两波产生干涉的条件是:
(a)两波在相遇点振向一致;
(b)两波具有相同的频率;
(c)两波在相遇点有固定的周相差 。(两个同样的钠光灯不行,只有用同一光源发出的光设法分成两束,才满足相干条件)
满足相干条件的两束光的叠加效果是:在波程差为波长整数倍的地方,光强度加强;在波程差为半个波长的奇数倍的地方,光强度减至零(变暗)。这就是光的干涉原理。
(2)平面度检测原理
设入射角i=0,e为气膜厚度(即是被检测面上点到平晶的距离),λ为光波波长,δ为光的波程差,那么δ=2e+λ/2
当δ=kλ时,被检测面上点变暗;
δ=(2k+1)λ/2 ,被检测面上点变亮 ;(其中k=0,1,2,3,4,…,k为整数)
由以上公式可以得出下面结论:
(a)相邻两条光带所对应两点的气膜厚度差(高度差)为λ/2,(对于钠光灯λ=0.589µm,λ/2≈0.3µm)
(b)相邻两条光带宽b=λ/2Sinθ,(θ为空气膜倾斜角)
(c)当e=0时,δ=λ/2(半波损失),出现暗条纹;
密封端面的粗糙度要求
密封端面承载能力与表面粗糙度有很大关系,大约有如下关系:
粗糙度 |
3.2 |
0.8 |
0.4 |
0.2 |
承载面积(%) |
4 |
12 |
40 |
95 |
端面比压增加(倍) |
24 |
7.3 |
1.5 |
0.05 |
由此可以看出,密封端面粗糙度应在0.2以上,否则,端面比压比理论值高的多,结果是高点接触,局部压力很高;由于摩擦副的硬度、刚度的差异,局部高点发热甚至产生裂纹。石墨环表面磨出细微的环状沟纹。泵的振动和动、静环的不同心会加剧这种磨损。被磨掉的颗粒存在于端面中,形成磨粒磨损,磨损加剧,有时在泄漏的介质中可以看到石墨黑浆。
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