发动机配气机构凸轮-挺柱接触副材料表面超声滚压强化与疲劳行为研究
发布时间：2023-05-08 01:09
凸轮与挺柱是发动机配气机构中保证发动机工作可靠性及使用寿命的关键零部件之一,其功用是带动气门开合,以控制新鲜空气的吸入与废气的排出。在实际工况下,凸轮与挺柱在高载荷的循环交变应力作用下进行接触,工作环境非常恶劣。这使其接触副表面易产生接触疲劳失效和滑动磨损,从而影响配气机构乃至整个发动机的正常运转。所以,对于凸轮与挺柱材料接触疲劳与滑动磨损性能的强化研究具有十分重要的意义。本文采用表面超声滚压工艺分别对凸轮材料C53和挺柱材料GCr15进行强化,并明晰了该工艺对两种材料接触疲劳和滑动磨损性能的强化机理。主要研究内容如下:(1)研究了不同表面超声滚压工艺参数下凸轮材料C53和挺柱材料GCr15表层特性。研究发现:在滚压道次为3次时,600 N静压力可使C53材料获得最优的综合表层性能;GCr15材料在1000 N下获得最佳的表面质量,而在1200 N下获得最高的显微硬度及残余压应力。在1000 N静压力下,3次超声滚压加工可使C53材料获得最优的综合表层性能;3次超声滚压加工可使GCr15材料获得最好表面质量和最高的残余压应力,但5次加工使其获得最高的显微硬度。(2)在表面超声滚压工艺参...
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 凸轮-挺柱接触副失效机理及影响因素
1.2.1 凸轮-挺柱接触副接触疲劳失效
1.2.2 凸轮-挺柱接触副摩擦磨损失效
1.2.3 影响凸轮-挺柱接触副失效的主要因素
1.3 凸轮-挺柱机构接触疲劳与摩擦磨损的国内外研究情况
1.3.1 国外凸轮-挺柱机构接触疲劳与摩擦磨损的研究现状
1.3.2 国内凸轮-挺柱机构接触疲劳与摩擦磨损的研究现状
1.4 表面超声滚压强化技术
1.4.1 表面超声滚压强化技术机理
1.4.2 表面超声滚压强化技术研究现状
1.5 本文研究的主要内容
第二章 材料制备及试验方法
2.1 凸轮-挺柱材料制备及热处理工艺
2.1.1 凸轮-挺柱材料制备
2.1.2 凸轮-挺柱材料热处理方案
2.2 性能测试设备及方法
2.2.1 表面微观形貌观测
2.2.2 表面粗糙度检测
2.2.3 表层显微组织观察
2.2.4 表层显微硬度检测
2.2.5 表面残余压应力及XRD检测
2.2.6 滚动接触疲劳试验
2.2.7 滑动磨损试验
2.3 本章小结
第三章 表面超声滚压强化对凸轮-挺柱接触副材料表面特性的影响
3.1 表面超声滚压工艺强化机理与装置
3.1.1 表面超声滚压工艺强化机理
3.1.2 表面超声滚压装置
3.2 表面超声滚压工艺过程及参数选择
3.3 表面超声滚压工艺对凸轮材料表面特性的影响
3.3.1 表面超声滚工艺对凸轮材料表面形貌的影响
3.3.2 表面超声滚工艺对凸轮材料表面粗糙度的影响
3.3.3 表面超声滚工艺对凸轮材料表层微观组织的影响
3.3.4 表面超声滚工艺对凸轮材料表层显微硬度分布的影响
3.3.5 表面超声滚工艺对凸轮材料表面残余压应力的影响
3.4 表面超声滚压工艺对挺柱材料表面特性的影响
3.4.1 表面超声滚工艺对挺柱材料表面形貌的影响
3.4.2 表面超声滚工艺对挺柱材料表面粗糙度的影响
3.4.3 表面超声滚工艺对挺柱材料表层微观组织的影响
3.4.4 表面超声滚工艺对挺柱材料表层显微硬度分布的影响
3.4.5 表面超声滚工艺对挺柱材料表面残余压应力的影响
3.5 本章小结
第四章 表面超声滚压强化对凸轮-挺柱接触副材料接触疲劳特性影响研究
4.1 滚动接触疲劳试样制备及试验参数选择
4.1.1 试样制备
4.1.2 试验参数及原理
4.2 接触疲劳寿命分析
4.2.1 静压力对凸轮材料接触疲劳寿命的影响
4.2.2 加工次数对凸轮材料接触疲劳寿命的影响
4.2.3 静压力对挺柱材料接触疲劳寿命的影响
4.2.4 加工次数对挺柱材料接触疲劳寿命的影响
4.3 接触疲劳失效机理分析
4.3.1 不同静压力下凸轮材料接触疲劳失效机理分析
4.3.2 不同加工次数下凸轮材料接触疲劳失效机理分析
4.3.3 不同静压力下挺柱材料接触疲劳失效机理分析
4.3.4 不同加工次数下挺柱材料接触疲劳失效机理分析
4.4 本章小结
第五章 表面超声滚压强化对凸轮-挺柱接触副材料滑动磨损特性影响研究
5.1 滑动磨损试样制备及试验参数选择
5.1.1 试样制备
5.1.2 试验参数及原理
5.2 摩擦磨损性能分析
5.2.1 静压力对凸轮材料摩擦磨损性能的影响
5.2.2 加工次数对凸轮材料摩擦磨损性能的影响
5.2.3 静压力对挺柱材料摩擦磨损性能的影响
5.2.4 加工次数对挺柱材料摩擦磨损性能的影响
5.3 滑动磨损机理分析
5.3.1 不同静压力下凸轮材料滑动磨损机理分析
5.3.2 不同加工次数下凸轮材料滑动磨损机理分析
5.3.3 不同静压力下挺柱材料滑动磨损机理分析
5.3.4 不同加工次数下挺柱材料滑动磨损机理分析
5.4 本章小结
结论
一、本文主要结论如下
二、本文主要创新点或特色
三、展望与设想
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3811685
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 凸轮-挺柱接触副失效机理及影响因素
1.2.1 凸轮-挺柱接触副接触疲劳失效
1.2.2 凸轮-挺柱接触副摩擦磨损失效
1.2.3 影响凸轮-挺柱接触副失效的主要因素
1.3 凸轮-挺柱机构接触疲劳与摩擦磨损的国内外研究情况
1.3.1 国外凸轮-挺柱机构接触疲劳与摩擦磨损的研究现状
1.3.2 国内凸轮-挺柱机构接触疲劳与摩擦磨损的研究现状
1.4 表面超声滚压强化技术
1.4.1 表面超声滚压强化技术机理
1.4.2 表面超声滚压强化技术研究现状
1.5 本文研究的主要内容
第二章 材料制备及试验方法
2.1 凸轮-挺柱材料制备及热处理工艺
2.1.1 凸轮-挺柱材料制备
2.1.2 凸轮-挺柱材料热处理方案
2.2 性能测试设备及方法
2.2.1 表面微观形貌观测
2.2.2 表面粗糙度检测
2.2.3 表层显微组织观察
2.2.4 表层显微硬度检测
2.2.5 表面残余压应力及XRD检测
2.2.6 滚动接触疲劳试验
2.2.7 滑动磨损试验
2.3 本章小结
第三章 表面超声滚压强化对凸轮-挺柱接触副材料表面特性的影响
3.1 表面超声滚压工艺强化机理与装置
3.1.1 表面超声滚压工艺强化机理
3.1.2 表面超声滚压装置
3.2 表面超声滚压工艺过程及参数选择
3.3 表面超声滚压工艺对凸轮材料表面特性的影响
3.3.1 表面超声滚工艺对凸轮材料表面形貌的影响
3.3.2 表面超声滚工艺对凸轮材料表面粗糙度的影响
3.3.3 表面超声滚工艺对凸轮材料表层微观组织的影响
3.3.4 表面超声滚工艺对凸轮材料表层显微硬度分布的影响
3.3.5 表面超声滚工艺对凸轮材料表面残余压应力的影响
3.4 表面超声滚压工艺对挺柱材料表面特性的影响
3.4.1 表面超声滚工艺对挺柱材料表面形貌的影响
3.4.2 表面超声滚工艺对挺柱材料表面粗糙度的影响
3.4.3 表面超声滚工艺对挺柱材料表层微观组织的影响
3.4.4 表面超声滚工艺对挺柱材料表层显微硬度分布的影响
3.4.5 表面超声滚工艺对挺柱材料表面残余压应力的影响
3.5 本章小结
第四章 表面超声滚压强化对凸轮-挺柱接触副材料接触疲劳特性影响研究
4.1 滚动接触疲劳试样制备及试验参数选择
4.1.1 试样制备
4.1.2 试验参数及原理
4.2 接触疲劳寿命分析
4.2.1 静压力对凸轮材料接触疲劳寿命的影响
4.2.2 加工次数对凸轮材料接触疲劳寿命的影响
4.2.3 静压力对挺柱材料接触疲劳寿命的影响
4.2.4 加工次数对挺柱材料接触疲劳寿命的影响
4.3 接触疲劳失效机理分析
4.3.1 不同静压力下凸轮材料接触疲劳失效机理分析
4.3.2 不同加工次数下凸轮材料接触疲劳失效机理分析
4.3.3 不同静压力下挺柱材料接触疲劳失效机理分析
4.3.4 不同加工次数下挺柱材料接触疲劳失效机理分析
4.4 本章小结
第五章 表面超声滚压强化对凸轮-挺柱接触副材料滑动磨损特性影响研究
5.1 滑动磨损试样制备及试验参数选择
5.1.1 试样制备
5.1.2 试验参数及原理
5.2 摩擦磨损性能分析
5.2.1 静压力对凸轮材料摩擦磨损性能的影响
5.2.2 加工次数对凸轮材料摩擦磨损性能的影响
5.2.3 静压力对挺柱材料摩擦磨损性能的影响
5.2.4 加工次数对挺柱材料摩擦磨损性能的影响
5.3 滑动磨损机理分析
5.3.1 不同静压力下凸轮材料滑动磨损机理分析
5.3.2 不同加工次数下凸轮材料滑动磨损机理分析
5.3.3 不同静压力下挺柱材料滑动磨损机理分析
5.3.4 不同加工次数下挺柱材料滑动磨损机理分析
5.4 本章小结
结论
一、本文主要结论如下
二、本文主要创新点或特色
三、展望与设想
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3811685
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3811685.html
