缸套表面椭圆柱状微坑参数优化设计

发布时间：2020-12-04 03:40

　　缸套-活塞环摩擦副是内燃机中重要的摩擦副之一,其摩擦损失占整个内燃机摩擦损失的45%,若能改善此摩擦副的摩擦润滑状态,便可减少摩擦产生的能量损失,带来巨大的经济效益。微坑织构技术作为近年润滑减摩最有效手段之一,得到各国学者的广泛关注。本文从理论和试验两方面,对织构化缸套与活塞环之间的摩擦润滑性能进行了研究。首先分析了缸套-活塞环摩擦副的摩擦损耗机理,通过合理简化和假设,建立了缸套-活塞环摩擦副的动压润滑模型和四种典型形状的微坑织构膜厚模型,通过Matlab求解得到四种形状织构的油压分布图和摩擦学性能参数,结果表明:椭圆柱状微坑和抛物线形微坑都具有较好的油膜承载力,方柱状微坑次之,正三角形微坑最差。从加工角度考虑,选取椭圆柱状微坑作为研究对象,进一步探讨其几何参数对润滑性能的影响。采用有限差分法对建立的动压润滑条件下的雷诺方程进行求解,超松弛迭代法加速结果收敛,当微坑参数取值为:椭圆倾斜角为0°（运动速度方向与椭圆长轴平行）、微坑深度为12μm¹8μm、面积占有率为5%²0%、椭圆长短轴之比不小于3时,平均无量纲油膜压力较大,有利于提高油膜承载... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

发动机中机械损失各组成部分随活塞平均速度的变化

中北大学学位论文2 磨损原理磨损是物体相互运动过程中因接触面相互摩擦导致物体接触面部分磨损过程是一种动态、微观的变化，微观表示是物体材料的物理和化表示是物体的几何尺寸减小。磨损带来的机械零件失效损耗是巨大失也是巨大的。因而采取措施提高耐磨性从而降低磨损，将有效降的经济浪费，提高零件寿命，这对经济发展具有重大的意义。

图 2.2 缸套-活塞环润滑状态图 中可知，速度增大压力减小，有利于润滑油膜形成。c 点向滑状态，此时摩擦系数较低，是理想的润滑状态；b-c 段随膜逐渐流失，摩擦系数不断增大，此时润滑状态处于混合润）；a-b 段，活塞速度小，油压大此时处于边界润滑，虽能擦过程中，极易被破坏，导致摩擦系数上升，磨损严重，甚得出：流体动压润滑通过接触面的相对运动形成润滑油膜，摩损最小，成本低，是理想的润滑状态。研究表明，微织构的接触面间产生动压润滑，可有效降低摩擦系数，改善接触面环流体动压润滑模型建立塞环运动模型


本文编号：2896961