凸轮-平底挺杆副点接触热弹流润滑过程数值分析

发布时间：2020-04-07 12:40

【摘要】：本文根据某发动机中平底挺杆的推程数据利用MATLAB数据库拟合出挺杆的升程函数,建立凸轮-平底挺杆的润滑数学模型并利用数值分析的方法研究点接触情况下的凸轮-平底挺杆副热弹流润滑过程。在数值分析过程中压力场的求解使用多重网格法,弹性变形的计算采用多重网格积分法,温度场由逐列扫描技术获得。全文主要包括以下三个部分内容:Newton流体的凸轮-平底挺杆副点接触润滑过程数值分析;Ree-Eyring流体的凸轮-平底挺杆副点接触润滑过程数值分析;考虑挺杆自旋的凸轮-平底挺杆副点接触润滑过程数值分析。首先,使用Newton流体模型获得了在点接触工况下凸轮-平底挺杆副光滑表面时变热弹流的完全数值解,结果表明两表面反向运动期间,接触区因“温度-粘度楔”效应会出现局部凹陷现象。通过热解和等温解的比较,揭示热效应在凸轮-平底挺杆润滑分析中的重要作用。在椭圆接触条件下,由于单位面积内载荷随椭圆比增加而降低,导致较低的温升和较高的油膜厚度。其次,使用Ree-Eyring流体模型得到在较低凸轮转速条件下的完全数值解,并和第二章结果进行对比。通过对两种流体模型的结果比较可得:在反向运动阶段两种流体模型均会在接触区出现“温度-粘度楔”凹陷,但是由于流变特性不同,导致摩擦系数和最大油膜温升有所差异。最后,建立考虑挺杆自旋因素的润滑数学模型,并在圆接触和椭圆接触两种情况下进行求解。结果表明在考虑挺杆自旋的条件下,接触区也会出现由于“温度-粘度楔”效应引起的凹陷。通过与无自旋的结果进行对比,揭示出挺杆自旋的发生改变了油膜的形状、压力和温度场的分布,对结果有着显著的影响。
【图文】：

图 1-1 凸轮轴和平底推杆的示例Fig.1-1 Example of camshaft and flat-tappet为内燃机中配气机构的重要组成部分，凸轮及其从动件是至关重要的。图轮轴和滚子从动件单元的示例。改变凸轮的轮廓能够改变配气机构中的从动规律，进而改变整个配气机构的工作状态以满足整机的可靠性要求。例 等[35]在已知提升功能的基础上提出一种新的凸轮轮廓，较好的提高了凸效率。凸轮-挺杆弹流润滑研究进展轮从动件的种类繁多，广泛使用的从动件包括滚子挺杆和平底挺杆两种滚子挺杆的润滑理论研究方面，Tsuha[36]提出了一种新的线接触应力模型轮及其从动件机构中，并通过弹性流体刚度图来表征不同转速下的弹流。Alakhramsing 等[37][38]将滚子—滚针接触的瞬时弹流润滑模型和凸轮—

的工作循环过程中，接触点的曲率-平底挺杆副的接触是非稳态弹流润究主要基于线接触假设，点接触问算时程序更难收敛，计算时间也较算中使用的基本方程、无量纲方程型得到时变热弹流润滑问题的完全椭圆接触的计算结果。分析图如图 2-1 所示，在分析过程中将速度分析，建立动、静两个坐标系静坐标系 x’o’z’用作确定凸轮的位置
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH117.2;O35

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 郇艳;杨沛然;;自旋对椭圆接触热弹流润滑的影响[J];摩擦学学报;2009年06期

2 孟庆恩;杨沛然;;椭圆接触纯自旋问题的弹流润滑数值分析[J];润滑与密封;2006年03期

3 杨沛然,常秋英;超大滑滚比热弹性流体动力润滑[J];机械工程学报;2000年07期

4 黄平，雒建斌，，邹茜，温诗铸;NGY－2型纳米级润滑膜厚度测量仪[J];摩擦学学报;1994年02期

本文编号：2617924