基于空穴理論的內(nèi)燃機典型摩擦副摩擦潤滑研究.pdf

1、軸—滑動軸承和活塞環(huán)—缸套是內(nèi)燃機中的兩種典型摩擦副?；瑒虞S承潤滑狀況直接決定其承載力、摩擦力、可靠性和壽命等一系列特性?；钊h(huán)—缸套潤滑狀況對內(nèi)燃機的摩擦損失、活塞環(huán)及缸套磨損、漏氣量、機油消耗量以及顆粒物排放均有較大的影響。因此,本文首先通過理論分析,考慮宏觀空穴和微凸體間空穴效應(yīng),對傾斜軸頸軸承和活塞環(huán)—缸套潤滑特性進行了深入研究,并采用試驗手段研究了實際活塞環(huán)—缸套切片往復(fù)運動時摩擦系數(shù)的性質(zhì)。
　　在傾斜軸頸軸承潤滑研究

2、方面:基于Matlab建立考慮空穴效應(yīng)的軸頸軸承潤滑模型,分析了宏觀空穴和微凸體間空穴現(xiàn)象對軸承油膜壓力分布、軸承機油端泄流量、油膜力矩和油膜承載力等潤滑性能的影響,對合理選用計算模型提供了依據(jù),并分析了不同軸頸傾斜狀態(tài)下的空穴發(fā)生情況。結(jié)果表明,軸承在運轉(zhuǎn)過程中低壓區(qū)域空穴程度高,同時微凸體間空穴也會導(dǎo)致空穴邊界附近的潤滑狀態(tài)發(fā)生改變,兩者的共同作用對軸承的性能有較大的影響,因此,空穴效應(yīng)在潤滑分析中不可忽視。
　　在活塞環(huán)—缸

3、套潤滑理論研究方面:利用基于控制體積質(zhì)量守恒原理,考慮空穴效應(yīng),建立統(tǒng)一潤滑控制方程,提出采用Newton-Raphson法求解模型的新數(shù)值計算方法,分析了宏觀空穴效應(yīng)對潤滑性能的影響;在宏觀空穴分析的基礎(chǔ)上,考慮微凸體間空穴的影響,基于Patir和Cheng的“平均”思想,建立平均形式潤滑控制方程,探討了微凸體間空穴的影響,結(jié)果表明,新的數(shù)值計算方法能夠有效地分析活塞環(huán)—缸套的潤滑性能,宏觀空穴效應(yīng)對潤滑性能有較大影響,微凸體間空穴效

4、應(yīng)也是潤滑分析中不可缺少的一部分,綜合考慮宏觀空穴效應(yīng)和微凸體間空穴效應(yīng)的潤滑模型對更準(zhǔn)確地分析潤滑性能具有積極意義。
　　在活塞環(huán)—缸套試驗研究方面:在摩擦磨損試驗機SRV○R4上測試了活塞環(huán)—缸套切片的摩擦系數(shù),研究了往復(fù)運動一個周期內(nèi)的摩擦系數(shù)變化以及載荷、頻率、行程和潤滑油溫度對往復(fù)運動摩擦系數(shù)的影響。結(jié)果表明,在一個往復(fù)周期內(nèi),由于運動速度時刻變化,摩擦系數(shù)也隨著不斷改變;同時,摩擦系數(shù)受載荷、行程、頻率和潤滑油溫度等因