机械密封原理与设计 阿兰O.勒贝克 机械工业出版社

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阿兰O.勒贝克 著
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店铺: 南源图书专营店
出版社: 机械工业出版社
ISBN:9787111545422
商品编码:17819383418
包装:精装
出版时间:2016-08-01

具体描述

   图书基本信息
图书名称 机械密封原理与设计 作者 阿兰O.勒贝克
定价 239.00元 出版社 机械工业出版社
ISBN 9787111545422 出版日期 2016-08-01
字数 页码
版次 1 装帧 精装
开本 16开 商品重量 0.4Kg

   内容简介
《机械密封原理与设计》一书系统而深入地介绍了机械密封的原理和设计。书中的章为引言,介绍密封的基本概念、分类以及相关背景。第二章介绍此前30年来的重要文献。第三章介绍测量方法和一些密封的重要基本知识。第四、五、六章分摩擦学、传热和固体力学三个部分介绍密封中重要的基本理论。第七章将此前的基本理论进行综合建模以描述和预测密封的行为和性能。第八章将介绍一些经验性的知识和实验结论,结合前述模型以理解密封运行的原理。第九章是将第七章的理论应用于设计中。第十章是密封中的一些特殊问题。第十一章做了一个现代密封设计的纵览。

   作者简介

   目录

   编辑推荐

经典著作——本书是国际机械密封领域的经典著作,在国外机械密封研究领域非常知名,影响力极大。

专家推荐——流体密封专家,佐治亚理工学院教授Salant就曾多次提到并推荐这本著作。

本书特点——与其他密封类著作相比,本书的突出特点是理论与工程并重,其中理论部分完整、深入、实用、系统,是其他任何一本机械密封类著作所不能及的。本书虽然已出版20多年,但国外机械密封公司的技术人员和研究人员仍然都把此书作为必修书籍。

引进意义——由于此书在密封的基础理论、基本概念和设计技术方面的完整性、深入性,以及很强的工程实用性,可以为我国相关专业的研究人员和工程技术人员提供很好的帮助和指导。本书 的引进出版,将使我国的密封研究人员系统地掌握机械密封的理论和设计技术,为提升我国机械密封的研究水平起到一定的促进作用。

适用读者——本书可作为高等院校机械密封相关专业研究生的教材或参考书,也可作为机械密封技术研究院所研究人员的参考书,还可供机械密封企业和其他工业领域中涉及密封件和密封技术的技术人员使用。



   文摘

   序言

密封技术的基石:滑动轴承原理与设计 在现代工业生产中,无论是精密的化工反应器,还是庞大的水泵系统,亦或是高速运转的压缩机,都离不开一个至关重要的环节——密封。密封技术的作用在于隔离流体介质,防止其泄漏,同时阻止外部污染物侵入,从而保障设备的安全、高效运行,延长使用寿命。而在众多密封技术中,机械密封以其优异的性能,在工业领域占据着举足轻重的地位。 本书将深入探讨机械密封的核心——滑动轴承原理,并在此基础上,为您提供全面、系统的设计方法和实践指导。我们旨在揭示机械密封为何能够成为高效可靠的解决方案,并帮助您掌握其设计、选型、安装与维护的关键要素。 第一章:滑动轴承基本原理与流体动力学基础 机械密封的核心在于两个高度精密的密封面之间的相对滑动。要理解机械密封的工作原理,首先需要建立扎实的滑动轴承基础理论。本章将从以下几个方面展开: 液体润滑理论的演进: 从早期基于经验的判断,到 the hydrodynamic lubrication theory (流体动力润滑理论) 的建立,再到 elasto-hydrodynamic lubrication (弹性流体动压润滑) 等更精密的理论,我们将回顾润滑理论的发展历程,理解润滑在减少摩擦、磨损和发热方面的关键作用。 粘性流体动力学: 深入探讨牛顿流体和非牛顿流体的流变学特性,以及粘度、剪切应力、剪切速率等基本概念。我们将分析流体在小间隙内流动的规律,如泊肃叶流(Poiseuille flow)等,为理解密封面间的流体膜提供理论基础。 流体膜的形成与维持: 详细阐述在相对运动的两个表面之间,如何由于表面几何形状、相对速度和流体粘性等因素,形成一层承载压力的流体膜。我们将介绍 the Reynolds equation (雷诺方程),这是描述流体膜压力分布和厚度的核心方程,并分析其在不同工况下的简化形式和求解方法。 压力分布与承载能力: 通过对雷诺方程的分析,我们将揭示流体膜的压力分布特性,以及如何计算滑动轴承的承载能力。我们将探讨影响承载能力的关键因素,如间隙大小、转速、流体粘度、密封面几何形状等。 摩擦与磨损机理: 深入分析滑动轴承在不同润滑状态下的摩擦特性,包括流体润滑、混合润滑和边界润滑。我们将探讨磨损的各种机理,如粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损等,并分析影响磨损速率的因素。 热量产生与散热: 滑动摩擦必然产生热量,而过高的温度会严重影响润滑和材料性能。本章将分析摩擦产生的热量来源,并介绍散热的途径和影响因素,为后续的温升控制提供依据。 第二章:机械密封的结构与工作原理 在掌握了滑动轴承的基本原理后,本章将聚焦机械密封本身,剖析其复杂的结构和精妙的工作原理。 机械密封的基本组成: 详细介绍机械密封的四大基本组成部分:动环、静环、弹簧机构和辅助密封(O型圈、V型圈等)。我们将分析每个部件的功能和作用,以及它们之间的协同配合关系。 密封面形式与材料选择: 深入研究不同类型的密封面几何形状,如平面型、锥形、凹槽型等,以及它们在不同工况下的优势和劣势。我们将重点探讨密封面材料的选择原则,包括硬质合金、碳化硅、陶瓷、石墨等,分析各种材料的耐磨性、耐腐蚀性、导热性、硬度等关键性能指标,以及它们在不同介质和工况下的适用性。 动环与静环的压紧方式: 详细介绍机械密封实现密封面间紧密接触的多种方式,包括弹簧压紧、介质压力压紧、气压压紧等。我们将分析不同压紧方式的优缺点,以及如何根据具体应用选择合适的压紧方式。 流体膜的形成与密封机理: 将滑动轴承原理与机械密封实际结合,深入分析在动静环密封面之间形成的微观流体膜。我们将阐述流体膜如何在两个密封面之间形成,并起到隔离流体、减少摩擦、带走热量的作用。我们将重点探讨“动力密封”和“静力密封”的概念,以及它们在机械密封中的具体体现。 辅助密封的作用与设计: 详细分析O型圈、V型圈等辅助密封的作用,它们是如何防止介质从动、静环与轴或腔体之间的缝隙泄漏的。我们将探讨辅助密封的材料选择、尺寸设计以及安装注意事项。 机械密封的分类: 根据不同的分类标准,如结构形式(集装式、非集装式)、密封面运动方式(旋转式、往复式)、密封面结构(单端面、双端面)等,对机械密封进行系统分类,帮助读者理解不同类型机械密封的适用范围。 第三章:机械密封的设计计算与选型 本章将是本书的核心实践部分,旨在指导读者掌握机械密封的设计计算和选型方法。 密封面设计计算: 流体膜厚度计算: 基于流体动力学理论,计算在工作条件下,动静环密封面之间形成的流体膜的平均厚度。我们将介绍相关的计算公式和影响因素。 压力分布分析: 利用数值计算方法或图表,分析密封面上的压力分布,识别高压区域和低压区域。 摩擦功与温升计算: 根据摩擦系数、线速度和法向力,计算摩擦产生的功,并估算密封面温升,确保温度在材料和介质允许范围内。 密封面平衡分析: 详细分析动环和静环受到的各种力,包括弹簧力、介质压力、流体膜压力等,确保在各种工况下,密封面都能保持适当的接触压力。 弹簧机构设计: 弹簧力计算: 根据所需的密封面接触压力,计算弹簧所需的预紧力和工作力。 弹簧类型选择: 介绍单弹簧、多弹簧、波形弹簧等不同类型的弹簧,并分析它们的适用性。 弹簧材料与寿命: 探讨弹簧材料的选择原则,以及影响弹簧疲劳寿命的关键因素。 辅助密封设计: 密封圈选型: 根据介质的化学性质、温度、压力和动环/静环的安装方式,选择合适的O型圈、V型圈等辅助密封材料。 压缩量与预紧力计算: 确定辅助密封所需的压缩量,以确保有效的密封,同时避免过大的摩擦力。 选型原则与步骤: 工况分析: 详细列出在选型前需要明确的工况参数,如介质性质(腐蚀性、磨蚀性、粘度、气化压力)、工作温度、工作压力、转速、轴径、安装空间等。 初步选型: 根据工况参数,初步选择合适的机械密封类型(如单端面、双端面、集装式等)。 详细计算与校核: 对选定的机械密封进行详细的计算和校核,确保其在各项性能指标上满足要求。 供应商沟通与参考: 强调与机械密封制造商的沟通,并参考成熟的产品手册和应用案例。 第四章:机械密封的常见故障分析与排除 即使设计合理、制造精良的机械密封,也可能因为各种原因出现故障。本章将帮助读者识别和解决这些问题。 常见故障现象: 介质泄漏: 量的增加、突然性泄漏、持续性泄漏等。 异常噪音与振动: 刮擦声、敲击声、设备振动加剧等。 温度升高: 密封腔温度异常升高,导致介质气化或材料损坏。 弹簧失效: 弹簧断裂、变形、失效等。 密封面磨损与损坏: 密封面出现划痕、沟槽、烧蚀、裂纹等。 故障原因分析: 设计不当: 材料选择错误、结构设计缺陷、计算失误等。 制造工艺问题: 密封面粗糙度不达标、动静环同心度差、尺寸偏差大等。 安装错误: 密封面未清洁、弹簧预紧力不当、辅助密封安装不到位、轴的振动过大等。 操作不当: 频繁启停、干运转、介质参数波动过大、缺乏维护等。 介质因素: 介质中含有颗粒物、腐蚀性增强、粘度变化等。 排除方法与预防措施: 系统性的故障诊断流程: 引导读者按照逻辑步骤分析故障原因。 针对性维修建议: 提供针对不同故障现象的详细维修方法,如更换密封面、调整弹簧、更换辅助密封等。 预防性维护策略: 强调定期检查、润滑、清洁的重要性,以及如何通过改进操作和维护规程来延长机械密封的使用寿命。 案例分析: 通过典型的故障案例,深入剖析故障的发生过程和解决过程,加深读者的理解。 第五章:特殊工况下的机械密封应用与改进 在某些特殊的工业环境下,标准机械密封可能无法满足需求。本章将探讨这些特殊工况及其相应的密封解决方案。 高温与低温工况: 针对高温和低温对材料性能、润滑和密封效果的影响,介绍耐高温材料、低温润滑技术以及特殊结构设计。 高压与真空工况: 分析高压和真空对密封承载能力和泄漏率的要求,介绍高压密封设计、平衡式密封以及低压密封技术。 磨蚀性介质工况: 探讨介质中的固体颗粒对密封面造成的磨损,介绍硬质合金、碳化硅等高硬度材料的应用,以及冲洗、稀释等辅助密封措施。 腐蚀性介质工况: 分析化学腐蚀对材料的影响,介绍耐腐蚀材料(如特种合金、聚合物)的选择,以及化学惰性流体的应用。 易燃易爆介质工况: 强调安全性的重要性,介绍双端面密封、安全隔离液的应用,以及防爆设计要求。 集装式机械密封的优势与应用: 详细介绍集装式密封的优点,如安装方便、精度高、维护简单等,以及其在炼油、化工、电力等行业的广泛应用。 双端面机械密封的应用: 深入分析双端面密封的工作原理,以及其在防止介质泄漏、保护密封面、提高密封可靠性等方面的优势。 机械密封的未来发展趋势: 展望机械密封技术的发展方向,如智能化监控、自修复材料、更节能环保的设计等。 通过对本书内容的学习,您将不仅能够深刻理解机械密封背后的科学原理,更将掌握一套系统的设计、选型和维护方法,从而在实际工作中游刃有余,确保设备的稳定可靠运行,并不断提升工程设计的专业水平。

用户评价

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坦白说,在阅读《机械密封原理与设计》之前,我对机械密封的认识仅停留在“一个防止液体或气体泄漏的装置”的粗浅层面。这本书彻底颠覆了我的认知,让我看到了机械密封背后蕴含的丰富物理化学原理和精妙工程设计。作者阿兰·O·勒贝克以一种严谨又不失趣味的方式,为我打开了一扇通往高性能密封世界的大门。书中对于不同工况下密封失效模式的分析,例如介质的腐蚀性、温度的剧烈变化、压力的波动对密封材料和结构的影响,都进行了深入的探讨。他不仅列举了可能出现的问题,更重要的是,提供了相应的预防和解决策略。比如,在处理高粘度介质时,如何设计合理的弹簧加载机构来保证密封面之间的有效贴合,而不是被粘稠的介质“卡住”;在处理含有固体颗粒的介质时,如何选择耐磨损的材料,并设计有效的冲洗和隔离系统。这些内容,对于在化工、石油、制药等行业工作的工程师来说,简直是宝藏。书中的图示也非常精炼,能够清晰地展示各种密封件的结构和受力情况,配合文字说明,理解起来事半功倍。总而言之,这本书让我深刻认识到,机械密封绝非简单的零件组装,而是集材料学、流体力学、热力学、机械动力学等多学科知识于一体的复杂系统工程。

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当我拿到这本《机械密封原理与设计》时,正直我手头上的一个项目遇到了棘手的密封难题。市场上关于密封的书籍并不少见,但很多要么过于理论化,要么过于偏重某一类产品,缺乏系统性。然而,勒贝克的这本书,却给了我耳目一新的感觉。它没有一开始就抛出复杂的公式和图表,而是从最基础的物理概念讲起,比如流体的性质、压力与流量的关系,然后逐步引入机械密封的工作原理,解释为什么需要它,它又是如何工作的。这种由浅入深的讲解方式,非常适合我这种在实际工作中遇到具体问题,需要快速掌握相关理论知识的人。书中关于密封腔设计、密封面配合、辅助密封圈选择的章节,简直是量身定做的解决方案。它不仅告诉我“是什么”,更重要的是告诉我“为什么”以及“怎么做”。我印象特别深刻的是关于弹性体材料选择的章节,里面详细分析了不同橡胶和聚合物在各种介质、温度、压力下的性能差异,以及它们如何影响密封的寿命和可靠性。这直接帮助我选择了更合适的O型圈,解决了困扰我许久的泄漏问题。这本书的语言风格也比较朴实,没有太多华丽的辞藻,但字字珠玑,直击要害。它是一本真正能够指导实践的工具书,而非徒有其表的理论著作。

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《机械密封原理与设计》这本书,在我看来,更像是一本关于“平衡”的艺术。作者勒贝克先生以其深厚的学识,将机械密封这个看似简单的部件,拆解成了一个个精妙的相互作用的元素,并阐述了它们之间如何达到一种微妙而稳定的平衡。书中对于密封面之间流体动力学压力的产生和控制,弹簧力与流体压力的相互作用,以及辅助密封件在维持整体平衡中的作用,都进行了细致入微的分析。我印象深刻的是,书中对“气膜密封”和“液膜密封”的比较分析,以及它们在不同工况下的适用性。这让我明白,看似微小的间隙,却蕴含着如此复杂的物理原理。此外,书中对摩擦、磨损和发热的讨论,也让我认识到,机械密封的性能并非一成不变,而是受到多种因素的影响。如何通过合理的设计,将这些不利因素控制在可接受的范围内,是保证密封长期稳定运行的关键。这本书,不仅仅是关于机械密封的设计,更是关于如何理解和控制复杂系统中的各种动态平衡,这对于任何一个从事工程设计的人来说,都是一笔宝贵的财富。

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购买这本书,纯粹是出于职业需要,本以为会是一本枯燥乏味的教科书。然而,《机械密封原理与设计》却以其出色的内容和结构,彻底改变了我的看法。作者勒贝克先生的叙述方式非常具有启发性,他并没有一股脑地灌输知识,而是通过一个个具体的案例和深入的分析,引导读者去思考。例如,在讲解如何选择合适的密封材料时,他并没有直接给出“什么材料适合什么应用”的简单列表,而是详细阐述了材料的耐化学腐蚀性、耐温性、弹性模量、摩擦系数等关键参数,以及这些参数在不同工况下如何相互制约。这让我明白了,选择密封材料是一个权衡利弊、综合考量的过程,而不是一成不变的规则。书中对不同类型机械密封的详细介绍,包括单端面、双端面、集装式、卡套式等,以及它们各自的工作原理、结构特点和适用场合,让我对机械密封的多样性有了更全面的认识。尤其令我印象深刻的是,书中对密封唇口设计和弹簧加载机制的讨论,这些看似微小的细节,却对密封的性能起着至关重要的作用。这本书就像一位技艺精湛的工匠,将复杂的机械密封技术,以一种易于理解且富有逻辑的方式呈现出来,让我受益匪浅。

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《机械密封原理与设计》这本书,是一本真正意义上的“设计指南”。它不仅仅停留在理论的层面,而是以一种非常务实的方式,指导读者如何将理论转化为实际的设计。作者阿兰·O·勒贝克以其丰富的实践经验,为我们提供了大量宝贵的设计思路和方法。书中对各种密封结构形式的优缺点分析,以及它们在不同应用场景下的适用性,都经过了深入的比较和论证。例如,对于集装式机械密封,书中详细介绍了其安装的便捷性和高可靠性,以及在泵、压缩机等设备上的广泛应用。对于卡套式机械密封,则阐述了其在特殊工况下的优势。此外,书中对密封性能评估和寿命预测的章节,也充满了实际的指导意义。它教会我们如何通过合理的测试和分析,来预测密封的实际运行寿命,并根据预测结果,对设计进行优化。这本书的价值,在于它提供了一个完整的从概念到设计的流程,让读者能够清晰地了解机械密封的设计过程,并能够独立完成相关的设计任务。

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这本书的出现,如同一股清流,涤荡了我对机械密封的固有认知。在阅读《机械密封原理与设计》之前,我总觉得机械密封就是一种“用了就可能坏”的消耗品,需要频繁更换。然而,勒贝克先生的著作,让我看到了机械密封背后蕴含的科学与智慧,让我明白了,通过精心的设计和合理的选材,机械密封可以实现持久的可靠运行。书中对于材料科学在机械密封中的应用,进行了非常详尽的阐述。从金属材料的硬度、耐腐蚀性,到非金属材料的弹性、耐温性、耐化学腐蚀性,每一个选项都经过了细致的权衡。我特别欣赏书中对各种特殊工况下密封材料选择的建议,比如在处理强酸强碱介质时,如何选择氟塑料或陶瓷;在处理高温高压工况时,如何选择合金材料或特殊的石墨材料。这些宝贵的经验,让我能够更好地理解和解决实际工程中遇到的密封难题。这本书不仅仅传授了知识,更重要的是,它培养了一种严谨的工程思维,让我学会如何从本质上解决问题,而不是仅仅停留在表面。

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阅读《机械密封原理与设计》的过程,让我仿佛置身于一个精密的机械实验室。这本书的价值,不仅仅在于其对理论知识的深入讲解,更在于它对设计方法的系统性阐述。作者阿兰·O·勒贝克并没有满足于讲解“是什么”,而是花了大量的篇幅来阐述“如何做”。从初期的参数选择,到密封面材料的性能评估,再到弹簧力的计算和辅助密封件的选型,每一个环节都经过了严谨的推导和分析。书中对不同应用场景下的密封设计案例的分析,更是具有极高的参考价值。例如,在处理高温高压介质时,如何选择合适的材料组合,如何设计有效的冷却结构;在处理易燃易爆介质时,如何保证密封的零泄漏,防止安全事故的发生。这些都充满了实战经验的智慧。这本书的图表也非常丰富,清晰地展示了各种密封件的结构、受力以及流体动力学特性,使得抽象的理论变得直观易懂。我特别欣赏书中对于可靠性工程和寿命预测的探讨,这对于提高设备的运行效率和降低维护成本具有重要的意义。这本书不仅仅是一本技术手册,更是一本关于如何进行创新性设计的启蒙读物。

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这本书,让我对机械密封这个曾经模糊的概念,有了前所未有的清晰认识。作者阿兰·O·勒贝克先生,用其精炼的语言和严谨的逻辑,将机械密封的复杂世界,一一展现在我眼前。我尤其赞赏书中对于密封圈的设计与选型的详细阐述。书中不仅分析了O型圈、V型圈、U型圈等不同截面形状的密封圈在承受压力和变形时的力学特性,还深入探讨了不同弹性体材料(如丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶)在不同介质、温度和压力下的性能表现。这让我明白,一个看似简单的密封圈,其背后却蕴含着如此多的科学原理和工程考量。书中对密封腔体设计的要求,以及如何保证密封件的安装精度和可靠性,也进行了详细的讲解。这些内容,对于提高机械设备的整体可靠性和延长使用寿命,具有至关重要的作用。总而言之,《机械密封原理与设计》是一本集理论性、实践性和指导性于一体的优秀著作,它为我打开了通往高性能密封技术的大门,让我对机械密封有了全新的认识。

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对于我这样非密封专业背景的读者来说,阅读《机械密封原理与设计》的过程,更像是一次奇妙的探索之旅。这本书就像一本秘籍,揭示了那些隐藏在旋转设备背后,默默承受着巨大压力的“隐形守护者”——机械密封的奥秘。勒贝克先生以其精炼的语言和条理清晰的逻辑,将原本高深的技术理论,化作了生动的故事。他从最基本的概念入手,比如什么是“密封面”,什么是“动环”和“静环”,什么是“密封液”,然后层层递进,深入到各种复杂的设计考量。例如,书中对“液膜”在机械密封中的作用的讲解,让我豁然开朗,明白了为什么密封件之间需要保持一定的间隙,以及这个间隙是如何被液体的动力学效应所维持的。此外,书中对失效分析的详尽阐述,也让我对机械密封的可靠性有了更深的敬畏。它不仅仅是介绍了各种失效的现象,更重要的是,它教会了我们如何去诊断原因,如何去避免重蹈覆辙。这本书的价值在于,它提供了一个完整的知识框架,让我们可以从宏观到微观,全面地理解和掌握机械密封技术。

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这本书的出现,简直像在机械密封这个看似古老却又至关重要的工程领域,投下了一颗璀璨的明星。初次翻阅,就被它扎实的基础理论和系统性的阐述所吸引。作者阿兰·O·勒贝克,凭借其深厚的学术功底和丰富的实践经验,将机械密封的种种奥秘,从最基本的流体动力学原理,到复杂的材料科学应用,再到精密的设计制造流程,都梳理得井井有条,清晰明了。读完之后,感觉自己对机械密封的理解,不再是零散的碎片,而是构成了一个完整、逻辑严谨的知识体系。书中对各种类型密封的分类、特点、适用范围以及优缺点分析,都做得非常到位,为实际选型提供了极大的参考价值。更令人称道的是,作者并没有停留在理论层面,而是深入到设计细节,比如如何根据工况确定密封面的几何形状、材料选择,如何计算静密封和动密封的压力平衡,如何处理摩擦、磨损和发热等问题,这些都充满了实际操作的指导意义。即使是机械工程领域的资深工程师,也会在这本书中找到新的启发和解决问题的思路。这本书就像一位经验丰富的导师,循循善诱,将复杂的问题化繁为简,让读者能够触类旁通,举一反三。它不仅是技术人员的案头必备,更是机械密封领域知识传播的重要载体,其价值不可估量。

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