凸輪與挺柱是發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)中保證發(fā)動機(jī)工作可靠性及使用壽命的關(guān)鍵零部件之一,其功用是帶動氣門開合,以控制新鮮空氣的吸入與廢氣的排出。在實(shí)際工況下,凸輪與挺柱在高載荷的循環(huán)交變應(yīng)力作用下進(jìn)行接觸,工作環(huán)境非常惡劣。這使其接觸副表面易產(chǎn)生接觸疲勞失效和滑動磨損,從而影響配氣機(jī)構(gòu)乃至整個(gè)發(fā)動機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以,對于凸輪與挺柱材料接觸疲勞與滑動磨損性能的強(qiáng)化研究具有十分重要的意義。本文采用表面超聲滾壓工藝分別對凸輪材料C53和挺柱材料GCr15進(jìn)行強(qiáng)化,并明晰了該工藝對兩種材料接觸疲勞和滑動磨損性能的強(qiáng)化機(jī)理。主要研究內(nèi)容如下:(1)研究了不同表面超聲滾壓工藝參數(shù)下凸輪材料C53和挺柱材料GCr15表層特性。研究發(fā)現(xiàn):在滾壓道次為3次時(shí),600 N靜壓力可使C53材料獲得最優(yōu)的綜合表層性能;GCr15材料在1000 N下獲得最佳的表面質(zhì)量,而在1200 N下獲得最高的顯微硬度及殘余壓應(yīng)力。在1000 N靜壓力下,3次超聲滾壓加工可使C53材料獲得最優(yōu)的綜合表層性能;3次超聲滾壓加工可使GCr15材料獲得最好表面質(zhì)量和最高的殘余壓應(yīng)力,但5次加工使其獲得最高的顯微硬度。(2)在表面超聲滾壓工藝參...

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 凸輪-挺柱接觸副失效機(jī)理及影響因素
        1.2.1 凸輪-挺柱接觸副接觸疲勞失效
        1.2.2 凸輪-挺柱接觸副摩擦磨損失效
        1.2.3 影響凸輪-挺柱接觸副失效的主要因素
    1.3 凸輪-挺柱機(jī)構(gòu)接觸疲勞與摩擦磨損的國內(nèi)外研究情況
        1.3.1 國外凸輪-挺柱機(jī)構(gòu)接觸疲勞與摩擦磨損的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)凸輪-挺柱機(jī)構(gòu)接觸疲勞與摩擦磨損的研究現(xiàn)狀
    1.4 表面超聲滾壓強(qiáng)化技術(shù)
        1.4.1 表面超聲滾壓強(qiáng)化技術(shù)機(jī)理
        1.4.2 表面超聲滾壓強(qiáng)化技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 材料制備及試驗(yàn)方法
    2.1 凸輪-挺柱材料制備及熱處理工藝
        2.1.1 凸輪-挺柱材料制備
        2.1.2 凸輪-挺柱材料熱處理方案
    2.2 性能測試設(shè)備及方法
        2.2.1 表面微觀形貌觀測
        2.2.2 表面粗糙度檢測
        2.2.3 表層顯微組織觀察
        2.2.4 表層顯微硬度檢測
        2.2.5 表面殘余壓應(yīng)力及XRD檢測
        2.2.6 滾動接觸疲勞試驗(yàn)
        2.2.7 滑動磨損試驗(yàn)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 表面超聲滾壓強(qiáng)化對凸輪-挺柱接觸副材料表面特性的影響
    3.1 表面超聲滾壓工藝強(qiáng)化機(jī)理與裝置
        3.1.1 表面超聲滾壓工藝強(qiáng)化機(jī)理
        3.1.2 表面超聲滾壓裝置
    3.2 表面超聲滾壓工藝過程及參數(shù)選擇
    3.3 表面超聲滾壓工藝對凸輪材料表面特性的影響
        3.3.1 表面超聲滾工藝對凸輪材料表面形貌的影響
        3.3.2 表面超聲滾工藝對凸輪材料表面粗糙度的影響
        3.3.3 表面超聲滾工藝對凸輪材料表層微觀組織的影響
        3.3.4 表面超聲滾工藝對凸輪材料表層顯微硬度分布的影響
        3.3.5 表面超聲滾工藝對凸輪材料表面殘余壓應(yīng)力的影響
    3.4 表面超聲滾壓工藝對挺柱材料表面特性的影響
        3.4.1 表面超聲滾工藝對挺柱材料表面形貌的影響
        3.4.2 表面超聲滾工藝對挺柱材料表面粗糙度的影響
        3.4.3 表面超聲滾工藝對挺柱材料表層微觀組織的影響
        3.4.4 表面超聲滾工藝對挺柱材料表層顯微硬度分布的影響
        3.4.5 表面超聲滾工藝對挺柱材料表面殘余壓應(yīng)力的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 表面超聲滾壓強(qiáng)化對凸輪-挺柱接觸副材料接觸疲勞特性影響研究
    4.1 滾動接觸疲勞試樣制備及試驗(yàn)參數(shù)選擇
        4.1.1 試樣制備
        4.1.2 試驗(yàn)參數(shù)及原理
    4.2 接觸疲勞壽命分析
        4.2.1 靜壓力對凸輪材料接觸疲勞壽命的影響
        4.2.2 加工次數(shù)對凸輪材料接觸疲勞壽命的影響
        4.2.3 靜壓力對挺柱材料接觸疲勞壽命的影響
        4.2.4 加工次數(shù)對挺柱材料接觸疲勞壽命的影響
    4.3 接觸疲勞失效機(jī)理分析
        4.3.1 不同靜壓力下凸輪材料接觸疲勞失效機(jī)理分析
        4.3.2 不同加工次數(shù)下凸輪材料接觸疲勞失效機(jī)理分析
        4.3.3 不同靜壓力下挺柱材料接觸疲勞失效機(jī)理分析
        4.3.4 不同加工次數(shù)下挺柱材料接觸疲勞失效機(jī)理分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 表面超聲滾壓強(qiáng)化對凸輪-挺柱接觸副材料滑動磨損特性影響研究
    5.1 滑動磨損試樣制備及試驗(yàn)參數(shù)選擇
        5.1.1 試樣制備
        5.1.2 試驗(yàn)參數(shù)及原理
    5.2 摩擦磨損性能分析
        5.2.1 靜壓力對凸輪材料摩擦磨損性能的影響
        5.2.2 加工次數(shù)對凸輪材料摩擦磨損性能的影響
        5.2.3 靜壓力對挺柱材料摩擦磨損性能的影響
        5.2.4 加工次數(shù)對挺柱材料摩擦磨損性能的影響
    5.3 滑動磨損機(jī)理分析
        5.3.1 不同靜壓力下凸輪材料滑動磨損機(jī)理分析
        5.3.2 不同加工次數(shù)下凸輪材料滑動磨損機(jī)理分析
        5.3.3 不同靜壓力下挺柱材料滑動磨損機(jī)理分析
        5.3.4 不同加工次數(shù)下挺柱材料滑動磨損機(jī)理分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
    一、本文主要結(jié)論如下
    二、本文主要創(chuàng)新點(diǎn)或特色
    三、展望與設(shè)想
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3811685