本文關(guān)鍵詞：缸套—活塞環(huán)潤(rùn)滑狀態(tài)跨尺度模擬及測(cè)試方法研究

  更多相關(guān)文章： 潤(rùn)滑狀態(tài) 接觸電阻 狀態(tài)轉(zhuǎn)化

【摘要】：摩擦副不同的潤(rùn)滑狀態(tài)必然導(dǎo)致不同的摩擦功耗和磨損,如要保證內(nèi)燃機(jī)的可靠性與動(dòng)力性,則首先要確保其摩擦副處于最佳的潤(rùn)滑狀態(tài),研究潤(rùn)滑狀態(tài)及轉(zhuǎn)化特性的關(guān)鍵問(wèn)題之一是實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑狀態(tài)的實(shí)時(shí)測(cè)量,其中確定由流體潤(rùn)滑向混合潤(rùn)滑和邊界潤(rùn)滑轉(zhuǎn)化的特征尤其重要。針對(duì)這一目標(biāo),首先進(jìn)行了測(cè)試方法的選擇,然后對(duì)摩擦狀態(tài)的特性進(jìn)行了分析,最后對(duì)缸套-活塞環(huán)摩擦狀態(tài)轉(zhuǎn)化進(jìn)行了實(shí)時(shí)測(cè)量與驗(yàn)證。接觸電阻法在定性分析潤(rùn)滑狀態(tài)時(shí)是一種行之有效的測(cè)試方法,而且電路簡(jiǎn)單不需要昂貴的測(cè)試設(shè)備,但在定量地反映膜厚上存在困難。為了克服這一缺陷,利用自制的旋轉(zhuǎn)式點(diǎn)接觸摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī),通過(guò)實(shí)驗(yàn)與理論分析相結(jié)合的方法,建立了點(diǎn)接觸膜厚比與接觸電阻之間明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這樣就利用實(shí)時(shí)測(cè)得的電阻值確定了點(diǎn)接觸的潤(rùn)滑狀態(tài)。缸套-活塞環(huán)在壓縮、燃燒、膨脹和排氣各沖程中,會(huì)經(jīng)歷流體動(dòng)壓潤(rùn)滑、混合潤(rùn)滑、邊界潤(rùn)滑等多種摩擦狀態(tài)。為了確定缸套-活塞環(huán)的實(shí)時(shí)潤(rùn)滑狀態(tài),基于點(diǎn)接觸膜厚比與接觸電阻之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,開(kāi)展了電阻測(cè)量方法的缸套-活塞環(huán)潤(rùn)滑狀態(tài)測(cè)試實(shí)驗(yàn)研究。該部分實(shí)驗(yàn)是在自制的缸套-活塞環(huán)往復(fù)式實(shí)驗(yàn)臺(tái)上完成的,通過(guò)溫度、載荷分級(jí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了接觸電阻法判定缸套-活塞環(huán)摩擦副潤(rùn)滑狀態(tài)的實(shí)用性與可靠性。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)是把潤(rùn)滑狀態(tài)分為流體動(dòng)壓潤(rùn)滑、彈流潤(rùn)滑、混合潤(rùn)滑、邊界潤(rùn)滑及干摩擦等幾個(gè)狀態(tài)。近年來(lái),有些學(xué)者提出在彈流潤(rùn)滑和邊界潤(rùn)滑之間還存在著薄膜潤(rùn)滑,薄膜潤(rùn)滑和彈流潤(rùn)滑是兩種不同的潤(rùn)滑狀態(tài),其潤(rùn)滑機(jī)理不同,所采用的理論基礎(chǔ)也相應(yīng)的差異較大,為了確定薄膜潤(rùn)滑狀態(tài)的特性,在彈流計(jì)算的基礎(chǔ)上,采用整體平均的等效黏度的修正公式,建立了運(yùn)算速度快、結(jié)果更準(zhǔn)確的計(jì)算模型,用于描述摩擦副的薄膜潤(rùn)滑狀態(tài),從而確定其潤(rùn)滑特性。綜合考慮潤(rùn)滑表面綜合粗糙度、缸套圓周方向的形變、潤(rùn)滑油的粘度等因素,使用整體平均的等效黏度的修正公式綜合分析缸套-活塞環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑的性能,計(jì)算最小油膜厚度、壓力分布情況、摩擦力等,建立缸套-活塞環(huán)三維瞬態(tài)潤(rùn)滑數(shù)學(xué)模型,從而為缸套-活塞環(huán)的摩擦狀態(tài)分析提供了依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：潤(rùn)滑狀態(tài) 接觸電阻 狀態(tài)轉(zhuǎn)化
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK406
【目錄】：

• 創(chuàng)新點(diǎn)摘要5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第1章 緒論12-29
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 潤(rùn)滑狀態(tài)轉(zhuǎn)化測(cè)試現(xiàn)狀13-26
• 1.2.1 摩擦狀態(tài)的分類13-17
• 1.2.2 摩擦因數(shù)測(cè)量法17-19
• 1.2.3 膜厚比測(cè)試方法19-26
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容26-29
• 第2章 基于電阻法的點(diǎn)接觸潤(rùn)滑狀態(tài)測(cè)試方法研究29-46
• 2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備29-31
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方案及操作規(guī)程31-32
• 2.3 工況參數(shù)對(duì)接觸電阻的影響規(guī)律32-37
• 2.4 接觸電阻與潤(rùn)滑狀態(tài)的關(guān)系37-45
• 2.5 本章小結(jié)45-46
• 第3章 點(diǎn)接觸薄膜潤(rùn)滑狀態(tài)研究46-69
• 3.1 等溫線接觸彈流模型的建立及驗(yàn)證47-52
• 3.1.1 數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法48-49
• 3.1.2 計(jì)算結(jié)果與討論49-52
• 3.2 點(diǎn)接觸彈性流體模型建立及驗(yàn)證52-57
• 3.2.1 數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法53-54
• 3.2.2 計(jì)算結(jié)果分析54-57
• 3.3 點(diǎn)接觸薄膜潤(rùn)滑57-65
• 3.3.1 物理模型的建立與數(shù)學(xué)模型修正57-58
• 3.3.2 光干涉法膜厚測(cè)量實(shí)驗(yàn)58-61
• 3.3.3 模型模擬準(zhǔn)確性分析與評(píng)價(jià)61-65
• 3.4 表面粗糙度修正的點(diǎn)接觸潤(rùn)滑數(shù)學(xué)模型65-67
• 3.5 本章小結(jié)67-69
• 第4章 缸套-活塞環(huán)潤(rùn)滑狀態(tài)表征方法實(shí)驗(yàn)研究69-87
• 4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備69-70
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方案及操作規(guī)程70-76
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)的電路設(shè)計(jì)70-71
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)試樣準(zhǔn)備71-73
• 4.2.3 電路電壓選擇73-75
• 4.2.4 實(shí)驗(yàn)方案的確定75-76
• 4.3 工況參數(shù)對(duì)接觸電阻的影響規(guī)律76-82
• 4.4 接觸電阻與潤(rùn)滑狀態(tài)的關(guān)系82-86
• 4.4.1 接觸電阻與膜厚比的關(guān)聯(lián)82
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析82-85
• 4.4.3 往復(fù)周期摩擦力與接觸電壓的關(guān)系85-86
• 4.5 本章小結(jié)86-87
• 第5章 缸套-活塞環(huán)潤(rùn)滑狀態(tài)數(shù)值模擬87-107
• 5.1 潤(rùn)滑數(shù)值模型的建立87-91
• 5.1.1 基本假設(shè)87-88
• 5.1.2 控制方程88-91
• 5.2 數(shù)值求解過(guò)程91-92
• 5.3 計(jì)算結(jié)果模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證92-95
• 5.4 拓展計(jì)算結(jié)果分析95-99
• 5.4.1 活塞環(huán)表面環(huán)壓分布95-97
• 5.4.2 最小膜厚及摩擦力分析97-99
• 5.5 不同算例的桶面形狀99-102
• 5.6 不同工況對(duì)流體摩擦功比例的影響102-106
• 5.7 本章小結(jié)106-107
• 第6章 結(jié)論與展望107-109
• 6.1 主要結(jié)論107-108
• 6.2 未來(lái)工作展望108-109
• 參考文獻(xiàn)109-116
• 攻讀學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表論文情況116-117
• 致謝117-118
• 作者簡(jiǎn)介118

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1010407