城中機(jī)械密封的工作狀況很大程度上取決于密封端面間的摩擦狀態(tài)。城中機(jī)械密封可能處于流體摩擦、混合摩擦、邊界摩擦或干摩擦狀態(tài)下工作。

　　1.干摩擦狀態(tài)

　　在兩密封端面間不存在潤(rùn)滑膜，摩擦主要取決于滑動(dòng)面的固體相互作用。在一般工程條件下，密封面上還可能吸附有氣體(或介質(zhì)的蒸汽)或氧化層。此時(shí)固體與固體的接觸磨損很大，并主要取決于載荷和配合材料。

　　2.邊界摩擦狀態(tài)

　　兩密封端面摩擦?xí)r，其表面吸附著一種流體分子的邊界膜。該流體膜非常薄,使兩端面處于被極薄的分子膜所隔開的狀態(tài)。這種狀態(tài)下的摩擦稱為邊界摩擦。邊界摩擦中起潤(rùn)滑作用的是邊界膜,可是測(cè)不出任何液體壓力來[1]。

　　一般來說,邊界膜的分子有3～4層，其厚度為0102μm左右，并且部分是不連續(xù)的，局部地方發(fā)生固體接觸，載荷幾乎都由固體表面的微凸體承擔(dān)。液膜介質(zhì)的粘度對(duì)摩擦性質(zhì)沒有多大影響，摩擦性能主要取決于膜的潤(rùn)滑性和摩擦副材料。

　　3.流體摩擦狀態(tài)

　　在城中機(jī)械密封的端面摩擦副內(nèi)，存在一層與滑動(dòng)軸承一樣的穩(wěn)定潤(rùn)滑膜，這種極薄的潤(rùn)滑膜可將2個(gè)端面分隔開,使滑動(dòng)面之間不直接接觸。

　　此時(shí)摩擦僅由粘性流體的剪切產(chǎn)生,其大小通常要比固體摩擦小得多,而且也不存在固體的磨損。這種狀態(tài)下的摩擦稱為流體摩擦。在完全流體摩擦狀態(tài)下,潤(rùn)滑劑的動(dòng)力粘度影響摩擦的性質(zhì)。此時(shí)，潤(rùn)滑劑流體表現(xiàn)出它的體積特性，摩擦發(fā)生在潤(rùn)滑劑的內(nèi)部，是屬于潤(rùn)滑劑的內(nèi)摩擦。城中機(jī)械密封的端面間隙大小與表面粗糙度高度差不多，在此縫隙中是否存在連續(xù)潤(rùn)滑膜和如何保證縫隙中形成潤(rùn)滑膜層是長(zhǎng)期以來許多研究工作者所探討的問題。如采用儀器測(cè)試潤(rùn)滑膜參數(shù)，研究成膜效應(yīng)，并由此研制出一些新型密封結(jié)構(gòu)，如流體動(dòng)壓密封、流體靜壓密封、流體動(dòng)靜壓混合密封等。