圆形微织构对缸套抗拉缸性能影响规律研究

发布时间：2023-02-24 11:18

　　缸套与活塞环组之间的摩擦损失占到柴油机机械损失的40%以上,其摩擦磨损性能对柴油机的节能降耗具有重要的影响。随着船舶柴油机爆压达到20MPa以上,缸套-活塞环摩擦界面的润滑状态苛刻,导致缸套-活塞环摩擦功耗增大,磨损失效的几率增加。微织构是指相互独立、交错排布的具有一定微观形貌的表面微观结构。通过在缸套表面加工出微织构形貌,能够起到增强流体动压润滑效应、储存磨粒等作用,可以用于改善缸套与活塞环的摩擦磨损性能。本论文选择硼磷合金铸铁缸套和铬基陶瓷复合镀活塞环为摩擦副,通过设计缸套表面微织构电解加工系统,优化微织构电解加工参数,在缸套表面加工出了圆形微织构阵列;采用模拟爆压工况的往复式摩擦磨损试验机,设计了磨合-贫油试验,获得了不同参数的圆形微织构形貌对磨合期的摩擦系数,以及贫油期的抗拉缸时间影响规律。通过对缸套-活塞环摩擦副的静力学分析,研究了缸套-活塞环接触区域的应力分布规律,结合缸套和活塞环的表面微区形貌和成分分析,获得了圆形微织构对抑制拉缸的作用机制。(1)当选择直径为800μm的微织构模板时,随着阴极速度的增大,圆形微织构的深度和直径均先增大后减小;随着电解液流量的增大,圆形微织...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 缸套-活塞环摩擦磨损研究现状
    1.3 微织构形貌加工现状
    1.4 微织构表面的摩擦磨损研究现状
    1.5 研究内容
第2章 试验设备及试验材料
    2.1 试验设备
        2.1.1 电解加工系统
        2.1.2 往复式摩擦磨损试验机
    2.2 试验材料
        2.2.1 铬基陶瓷复合镀活塞环
        2.2.2 硼磷合金铸铁缸套
        2.2.3 检测设备
第3章 缸套表面圆形微织构电解加工研究
    3.1 圆形微织构电解加工方案
    3.2 阴极速度对微织构形貌的影响
    3.3 电解液流量对微织构形貌的影响
    3.4 电源电压对微织构形貌的影响
    3.5 电解时间对微织构形貌的影响
    3.6 微织构阵列的均匀性
    3.7 小结
第4章 微织构参数对缸套表面抗拉缸性能影响规律研究
    4.1 试验方法
    4.2 圆形微织构参数的设计
    4.3 微织构直径对摩擦系数和抗拉缸时间的影响
    4.4 微织构面积占有率对摩擦系数和抗拉缸时间的影响
    4.5 微织构排布方式对摩擦系数和抗拉缸时间的影响
    4.6 小结
第5章 圆形微织构抑制拉缸的作用机制研究
    5.1 缸套-活塞环表面接触应力分析
    5.2 缸套-活塞环表面磨损形貌和成分分析
        5.2.1 缸套表面形貌和成分分析
        5.2.2 活塞环表面形貌和成分分析
    5.3 圆形微织构抑制拉缸的作用机制
    5.4 小结
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间公开发表论文
作者简介



本文编号：3748744