某型16V船用柴油机曲轴主轴承弹流润滑性能分析与优化研究

发布时间：2024-04-27 00:54

　　曲轴主轴承是发动机重要的承载与摩擦零部件,主要用于支撑曲柄连杆机构运动,实现能量的转换与输出。因此,开展曲轴主轴承润滑性能研究对减少发动机摩擦损失、提高机械效率、增加整机的可靠性及延长使用寿命均具有非常重要的意义。本文以某型16V大功率船用柴油机为研究对象,对其曲轴主轴承流体润滑性能开展相关分析与优化研究工作。首先以流体润滑理论为基础,基于平均Reynolds方程建立了曲轴主轴承流体动压润滑数值模型。计算得到不同转速工况下各主轴承最大油膜压力、最小油膜厚度、轴心轨迹以及摩擦功耗等润滑性能参数。经分析表明,标定工况下第五主轴承所承受的外载荷最大,油膜厚度最薄,润滑状态最为恶劣。在此基础上,通过计入润滑表面弹性变形,建立了曲轴主轴承弹流润滑数值模型。该模型中考虑了油槽、油孔、表面粗糙度等结构参数,滑油入口压力、流量、机油填充率以及滑油粘温粘压效应等性能参数对曲轴主轴承润滑性能的影响。经对计算结果分析发现,考虑润滑表面弹性变形时第五主轴承的油膜厚度最薄,发生磨损的几率最大,这与轴瓦磨损位置实际检测结果相吻合。基于上述计算结果,本文建立了一个基于粒子群算法的多目标优化模型。优化变量包括主轴承间...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1粗糙度与润滑膜厚度

图2.1粗糙度与润滑膜厚度润滑基本理论假设轴流体动压润滑模型时需要做以下基本假设[3]：体积力作用均忽略，如重力或磁力等。流体与固体接触表面无相对滑动。由于膜厚数量级非常小，沿膜厚方向压力变化不计。轴承曲率半径比膜厚大很多，不考虑油膜曲率的影响，用平移润滑剂是牛顿流体。流动是....

图2.3流速组成

图2.3流速组成续方程的积分体力学连续方程：()()()[]0uvwtxyz2-12）沿滑油膜厚z方向进行积分，有：(,)(,)(,)(,)0000hxyh....

图2.3油膜压力形成机理

0()()6()()2()hhphpUhVhWWxxyyxy（滑油膜形成机理eynolds方程（2-15）的两端代表着不同的物理意义，左部分表达式为油标x、y....

图2.4流体润滑坐标系

（3）Uhx、Vhy变密度效应如图2.3（c）所示，润滑油密度在运动方向变化时，即使各层面的流量一样，量流量已发生变化，会引起流体压力变化。（4）ht挤压效应在图2.3（d）中，润滑表面平行，在法向力下靠近，导致膜厚不断减小引起膜改变，称为挤压效应。.3主轴承弹流....

本文编号：3965116