本文關(guān)鍵詞：連桿小頭軸承潤(rùn)滑性能分析與優(yōu)化

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【摘要】：連桿小頭軸承是內(nèi)燃機(jī)的主要摩擦副之一,其潤(rùn)滑狀態(tài)直接影響內(nèi)燃機(jī)性能及可靠性,近年來(lái)隨著高功率密度內(nèi)燃機(jī)的快速發(fā)展,內(nèi)燃機(jī)滑動(dòng)軸承制造技術(shù)越來(lái)越受到各個(gè)方面的重視,尤其是連桿小頭軸承,自身存在著與其他滑動(dòng)軸承許多的不同之處:單位面積所受的載荷很大,活塞銷與襯套的相對(duì)滑動(dòng)速度較低,容易造成供油壓力不足現(xiàn)象,工作溫度高。因此,研究活塞銷軸承的潤(rùn)滑性能十分必要。本文以某V型6缸柴油機(jī)為研究對(duì)象,以有限元法及非線性多體動(dòng)力學(xué)為基本理論,以彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑為計(jì)算手段。采用有限元法建立了連桿和活塞銷的模型,通過(guò)模態(tài)縮減法得到其子結(jié)構(gòu)模型;采用Boost軟件建立了柴油機(jī)缸內(nèi)一維工作過(guò)程仿真模型并得到缸內(nèi)壓力曲線;在前期工作基礎(chǔ)上,采用AVL EXCITE建立了連桿小頭軸承的多柔體動(dòng)力學(xué)模型,以軸承寬度、軸承間隙、油槽的開(kāi)設(shè)位置以及襯套內(nèi)表面型線為影響因素,對(duì)連桿小頭軸承進(jìn)行了潤(rùn)滑性能分析,并得到了它們對(duì)最小油膜厚度、最大油膜壓力、潤(rùn)滑油流量和摩擦功耗的影響規(guī)律,最后對(duì)原機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化。具體結(jié)論如下:增大軸承寬度,提高了最小油膜厚度,降低了最大油膜壓力,摩擦功耗也略微有所下降,但是軸承寬度的增大,使得潤(rùn)滑油流量降低,冷卻效果變差,這不利于軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。適當(dāng)?shù)販p小軸承間隙,能夠略微提高最小油膜厚度,并降低最大油膜壓力,潤(rùn)滑油流量明顯下降,不利于軸承形成油膜潤(rùn)滑。油槽的開(kāi)設(shè),應(yīng)避免在最小油膜厚度的區(qū)域開(kāi)設(shè),即通常所說(shuō)的非承載區(qū)布置油槽。襯套內(nèi)表面可以加工軸向型線,擬合方程(拋物線方程、圓弧方程和指數(shù)方程)的選取則關(guān)系不大,對(duì)于最大徑向縮減量的選取要慎重。通過(guò)對(duì)原機(jī)的優(yōu)化,提高了最小油膜厚度和潤(rùn)滑油流量。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK423

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本文編號(hào)：1190204