凸轮—挺杆副润滑过程数值分析

发布时间：2017-08-26 07:21

  本文关键词：凸轮—挺杆副润滑过程数值分析

  更多相关文章： 凸轮挺杆副 MATLAB 优化设计 热弹流润滑 表面凹坑 瞬变 热效应 温度－粘度楔效应

【摘要】：本文首先确定了所要研究的凸轮为高次五项式函数凸轮，分别求得挺杆在缓冲段和基本段的升程方程表达式。由于基本段升程采用了高次五项式函数，如利用传统计算方法会增加大量工作量，，故此本论文中采用了MATLAB及MATLAB优化工具箱对凸轮型线进行优化设计，得到了凸轮型线。 其次，使用多重网格法、多重网格积分法及逐列扫描法，进行求解，给出了凸轮-挺杆副光滑表面的热弹流润滑问题的完全数值解。论文对等温和热条件下的油膜压力、膜厚和温升等数值解进行了对比分析。对于两固体表面反向运动期间，论文采用“温度-粘度楔”效应来解释了油膜压力、膜厚和油膜中最大温升的显著变化。同时对于凸轮基圆半径和转速对等温条件和热条件下的凸轮-挺杆副之间弹流润滑问题的影响，论文也给出了比较详细的分析说明。 最后，在凸轮-挺杆副光滑表面的热弹流润滑问题的基础上，对挺杆表面微凹坑的润滑问题进行了分析。对于挺杆表面加工凹坑能否改善凸轮机构油膜润滑状态，采用油膜动压效应探讨了挺杆表面加工凹坑对压力、膜厚油膜的比较详细的影响分析。
【关键词】：凸轮挺杆副 MATLAB 优化设计 热弹流润滑 表面凹坑 瞬变 热效应 温度－粘度楔效应
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.47;TH117.2
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-10
• 物理量名称及主要符号表10-12
• 第1章 绪论12-24
• 1.1 引言12-13
• 1.2 弹流润滑理论的发展史13-18
• 1.2.1 计算方法14-16
• 1.2.2 弹流润滑实验测试16-17
• 1.2.3 表面织构在改善摩擦学性能方面的应用17-18
• 1.3 研究背景18-23
• 1.3.1 配气凸轮机构设计的发展史19-20
• 1.3.2 凸轮机构弹流润滑20-23
• 1.4 主要研究内容及意义23-24
• 第2章 凸轮机构润滑问题的基本方程及数值解法24-47
• 2.1 凸轮型线优化设计24-31
• 2.1.1 缓冲段的设计24-27
• 2.1.2 基本段的设计27-31
• 2.2 凸轮机构运动学和动力学分析31-33
• 2.2.1 运动学分析31-32
• 2.2.2 动力学分析32-33
• 2.3 基本方程33-36
• 2.3.1 Reynolds 方程33-34
• 2.3.2 膜厚方程34
• 2.3.3 载荷方程34
• 2.3.4 油膜的能量方程34-35
• 2.3.5 固体的热传导方程35
• 2.3.6 粘度方程35-36
• 2.3.7 密度方程36
• 2.3.8 剪应力和流速的计算公式36
• 2.4 求解域的确定36-37
• 2.5 无量纲化基本方程及其边界条件37-40
• 2.5.1 Reynolds 方程及其边界条件的无量纲化37-38
• 2.5.2 无量纲膜厚方程38
• 2.5.3 无量纲载荷方程38
• 2.5.4 剪应力和流速的无量纲化38-39
• 2.5.5 无量纲能量方程39
• 2.5.6 无量纲粘度、密度方程39-40
• 2.6 摩擦系数的计算40
• 2.7 数值方法40-46
• 2.7.1 压力和温度的反复迭代40-41
• 2.7.2 温度场的求解41-46
• 2.8 本章结束语46-47
• 第3章 光滑表面接触47-68
• 3.1 参数输入47-48
• 3.2 热效应的作用48-55
• 3.3 基圆半径变化的影响55-61
• 3.4 角速度的影响61-67
• 3.5 结论67-68
• 第4章 表面形貌的影响68-84
• 4.1 XA、XB的求解68-75
• 4.2 膜厚方程75-76
• 4.3 输入参数76-77
• 4.4 结果与讨论77-82
• 4.5 本章结论82-84
• 结论84-86
• 参考文献86-90
• 攻读硕士学位期间取得的成果90-91
• 致谢91

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