对于机械密封结构的旋转接头摩擦副来讲，最大的危害之一是在滑动材料上出现热应力裂纹，也就是俗称的摩擦热。这种裂纹可能是由于瞬时的机械的或热的超载荷、压力波动和速度波动很高，并由此而发生的缝隙变化等因素所引起的。裂纹会加剧磨损，可以引起很高的泄漏损失，并且在平衡式旋转接头上使密封缝隙张开。如果对旋转接头摩擦副材料的物理机械性能以及使用条件有充分地认识，并且在密封设计时充分加以考虑的话，那么，就可以很好地避免热应力裂纹。

一、旋转接头摩擦副单一材料的评定

        当由于不同的和变化的热膨胀使应力超过材料的允许值时，旋转接头密封环的表面会裂开。摩擦面上所达到的最大允许温差决定于材料的导热系数。导热系数越大，则损坏的危险性越小。在判断某一种单一的摩擦材料抗热应力开裂能力。横向热膨胀系数和其他的数值往往是未知的，所以必须用某一个估计值来计算。这些估计值和由它们计算出来的数据只作为近似数值用。

      由于最大允许温差的数值不能完全地评定热应力状态，所以引进抗热应力开裂能力系数的数值并做为评定的尺度。根据已知物理机械性能的各种材料来选择抗热应力开裂能力是最好的。碳和石墨在这方面非常突出，这是因为它们具有良好的干摩擦性能、很高的化学稳定性和很大的弹性，所以碳和石墨旋转接头摩擦副材料用于密封特别合适。

二、旋转接头密封结构的评定

        对于机械密封结构的旋转接头来讲，必须应用摩擦副。可以借助安全系数来计算旋转接头的密封的抗热应力开裂能力。如果在旋转接头密封上利用两种不同的摩擦材料的话，那具有较小值的材料是比较危险的。取导热系数之和是考虑摩擦热通过两个密封环散出。散热系数取决于结构、布置情况、密封与被密封的介质性能，密封环的支承方法，密封环与座环的压配合等因素。如此来说，虽然摩擦副的材料相同，但是把摩擦副中两个环的布置交换一下，就可以大幅度地改变散热系数的大小。乘积考虑了摩擦副缝隙中单位表面上产生的摩擦热，数值是密封环的有效密封宽度，它的大小影响向低温部位散热。在实际中，应用PV值时要特别注意，这是因为预先假定为常数的摩擦数经常是未知的。

        旋转接头的工作温度，除了在常温下使用外，在高温和低温下使用的工况场合比较多的存在。对大多数材料来讲，只知道它们在常温下的性能，所以要精确地计算最大的允许温差和高温度下抗热应力开裂能力系数是不可能的。随着温度的升高，绝大多数材料的抗拉强度和弹性模量逐渐地降低，这一点同样也适用热膨胀系数和横向热膨胀系数。这些量对T的影响是相反的，所以T往往只有很微小的变化。各种材料导热系数随着温度的变化很不一致。根据这种理由，对于上述温度范围内的某一种具体情况，希望有精确的测量值。如果旋转接头摩擦副是金属侵渍的碳石墨对金属，在工作过程中，当温度超过允许适用范围时，金属会融化而相互粘连。这种粘连往往引起热应力裂纹。此种应力裂纹通常呈径向方向，所以这种裂纹特别加剧磨料磨损和泄漏。

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