圓形微織構(gòu)對(duì)缸套抗拉缸性能影響規(guī)律研究.pdf

1、缸套與活塞環(huán)組之間的摩擦損失占到柴油機(jī)機(jī)械損失的40％以上，其摩擦磨損性能對(duì)柴油機(jī)的節(jié)能降耗具有重要的影響。隨著船舶柴油機(jī)爆壓達(dá)到20MPa以上，缸套-活塞環(huán)摩擦界面的潤(rùn)滑狀態(tài)苛刻，導(dǎo)致缸套-活塞環(huán)摩擦功耗增大，磨損失效的幾率增加。微織構(gòu)是指相互獨(dú)立、交錯(cuò)排布的具有一定微觀形貌的表面微觀結(jié)構(gòu)。通過在缸套表面加工出微織構(gòu)形貌，能夠起到增強(qiáng)流體動(dòng)壓潤(rùn)滑效應(yīng)、儲(chǔ)存磨粒等作用，可以用于改善缸套與活塞環(huán)的摩擦磨損性能。
　　本論文選擇硼磷合

2、金鑄鐵缸套和鉻基陶瓷復(fù)合鍍活塞環(huán)為摩擦副，通過設(shè)計(jì)缸套表面微織構(gòu)電解加工系統(tǒng)，優(yōu)化微織構(gòu)電解加工參數(shù)，在缸套表面加工出了圓形微織構(gòu)陣列;采用模擬爆壓工況的往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，設(shè)計(jì)了磨合-貧油試驗(yàn)，獲得了不同參數(shù)的圓形微織構(gòu)形貌對(duì)磨合期的摩擦系數(shù)，以及貧油期的抗拉缸時(shí)間影響規(guī)律。通過對(duì)缸套-活塞環(huán)摩擦副的靜力學(xué)分析，研究了缸套-活塞環(huán)接觸區(qū)域的應(yīng)力分布規(guī)律，結(jié)合缸套和活塞環(huán)的表面微區(qū)形貌和成分分析，獲得了圓形微織構(gòu)對(duì)抑制拉缸的作用機(jī)制。

3、
　　(1)當(dāng)選擇直徑為800μm的微織構(gòu)模板時(shí)，隨著陰極速度的增大，圓形微織構(gòu)的深度和直徑均先增大后減小;隨著電解液流量的增大，圓形微織構(gòu)的深度先增大后減小，直徑逐漸減小;隨著電源電壓的增大，圓形微織構(gòu)的深度和直徑均增大;隨著電解時(shí)間的增大，圓形微織構(gòu)的深度和直徑均增大。當(dāng)陰極速度為10mm/s，電解液流量為45ml/s，電源電壓為10V，電解時(shí)間為60s時(shí)，可以在缸套表面電解加工出直徑約為820μm，深度約為45μm的圓形微織

4、構(gòu)陣列。
　　(2)在磨合-貧油試驗(yàn)中，隨著圓形微織構(gòu)直徑的增大，磨合期摩擦系數(shù)先減小后增大，貧油期抗拉缸時(shí)間先增大后減小;隨著圓形微織構(gòu)面積占有率的增大，磨合期摩擦系數(shù)先減小后增大，貧油期抗拉缸時(shí)間先增大后減小;隨著圓形微織構(gòu)排布方式從相離依次變?yōu)橄嘟?，磨合期摩擦系?shù)先減小后增大，貧油期抗拉缸時(shí)間先增大后減小。當(dāng)圓形微織構(gòu)的直徑為1000μm，面積占有率為22％，排布方式為相交2時(shí)，磨合期摩擦系數(shù)最小;當(dāng)圓形微織構(gòu)的直徑為800