本文關(guān)鍵詞：連桿小頭襯套表面織構(gòu)化潤滑特性研究

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【摘要】：連桿小頭襯套是活塞和連桿的重要連接部件,負(fù)擔(dān)著連桿自身的慣性力和氣缸爆發(fā)的壓力。連桿小頭襯套采用飛濺潤滑,潤滑環(huán)境十分惡劣,改善襯套的潤滑性能對連桿襯套的研制和使用有著深遠(yuǎn)的意義。本文通過建立襯套的三維流體動力潤滑模型,對襯套內(nèi)潤滑油的流動進(jìn)行了CFD仿真分析,對比分析了矩形凹槽織構(gòu)在三維流場內(nèi)對襯套潤滑性能的影響。同時在徑向滑動軸承表面設(shè)計軸對稱分布的矩形凹槽織構(gòu),基于雷諾方程建立其有限長徑向滑動軸承動壓潤滑模型,研究織構(gòu)參數(shù)對滑動軸承承載能力和摩擦阻力系數(shù)的影響。結(jié)果分析表明,分布有一定矩形凹槽織構(gòu)數(shù)的襯套的油膜承載力得到較好的提升,油膜承載力隨織構(gòu)數(shù)目增加呈線性增大趨勢,織構(gòu)在襯套內(nèi)分布的位置對油膜壓力的影響較大,合理選用參數(shù)可以明顯改善軸承潤滑性能。潤滑油在襯套內(nèi)的周向流動受矩形凹槽數(shù)目影響較小,凹槽織構(gòu)可以儲存一定量的潤滑油,減少襯套潤滑油的端泄量,流量會隨矩形凹槽織構(gòu)的數(shù)目增加而減小。帶矩形凹槽的全織構(gòu)軸承相對光滑軸承具有更好的承載性能,但織構(gòu)對摩擦阻力系數(shù)的降低影響微弱;隨織構(gòu)寬度的增大,承載力增加,但相應(yīng)的摩擦阻力也會隨之增大,存在最優(yōu)織構(gòu)寬度使軸承在較小的摩擦力下,獲得更大的承載力。矩形凹槽的參數(shù)對襯套潤滑性能具有重要的影響,合理選用參數(shù)可以明顯改善襯套潤滑性能,可作為連桿小頭襯套結(jié)構(gòu)設(shè)計,尤其是潤滑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：連桿襯套 CFD 微織構(gòu) 潤滑 凹槽
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK403
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1.緒論10-17
• 1.1 選題依據(jù)和背景情況10-12
• 1.2 論文研究目的和意義12
• 1.3 表面織構(gòu)改善摩擦學(xué)性能的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 加工方法與試驗(yàn)研究13-14
• 1.3.2 理論研究14-16
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容16-17
• 2.連桿小頭襯套的工作特性17-29
• 2.1 連桿小頭襯套的結(jié)構(gòu)組成17-18
• 2.2 連桿小頭襯套的潤滑方式和潤滑狀態(tài)18-19
• 2.2.1 潤滑方式18
• 2.2.2 潤滑狀態(tài)18-19
• 2.3 連桿小頭襯套失效形式19-20
• 2.4 連桿小頭的運(yùn)動20-24
• 2.4.1 活塞位移21-22
• 2.4.2 活塞速度22-23
• 2.4.3 活塞運(yùn)動的加速度23
• 2.4.4 連桿的運(yùn)動公式23-24
• 2.5 受力分析24-26
• 2.5.1 氣體作用力25
• 2.5.2 運(yùn)動慣性力25-26
• 2.6 相關(guān)載荷的計算26-28
• 2.7 本章小結(jié)28-29
• 3.連桿小頭襯套動壓潤滑理論29-42
• 3.1 襯套油膜壓力形成原理29-31
• 3.1.1 動壓形成原理29
• 3.1.2 階梯形支承29-30
• 3.1.3 擠壓效應(yīng)30
• 3.1.4 連桿襯套動壓油膜形成過程30-31
• 3.2 流體動壓軸承潤滑分析控制方程31-35
• 3.2.1 流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方程31-33
• 3.2.2 連續(xù)方程33-34
• 3.2.3 Navier—Stokes方程34-35
• 3.3 雷諾方程35-40
• 3.3.1 潤滑特性計算35-36
• 3.3.2 邊界條件選擇36-37
• 3.3.3 雷諾方程求解方法37-40
• 3.4 CFD流體仿真基礎(chǔ)40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 4.矩形凹槽織構(gòu)單元參數(shù)對二維流場動壓潤滑性能的影響42-50
• 4.1 小頭襯套矩形凹槽織構(gòu)幾何模型42-43
• 4.2 油膜有限元模型的建立43-46
• 4.2.1 油膜幾何模型的建立43
• 4.2.2 單元織構(gòu)二維劃分網(wǎng)格43-44
• 4.2.3 邊界條件的設(shè)定44-45
• 4.2.4 求解器的設(shè)置45
• 4.2.5 設(shè)置求解參數(shù)45-46
• 4.3 仿真計算與分析46-49
• 4.3.1 矩形凹槽參數(shù)對潤滑流場的影響46-48
• 4.3.2 矩形凹槽參數(shù)對油膜壓力影響48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 5.織構(gòu)化連桿小頭襯套潤滑三維流場分析50-64
• 5.1 襯套潤滑流域的幾何建模與網(wǎng)格劃分50-51
• 5.2 油膜網(wǎng)格質(zhì)量檢查與邊界條件設(shè)定51-52
• 5.3 求解器設(shè)置52
• 5.4 計算結(jié)果分析52-56
• 5.4.1 油膜壓力52-54
• 5.4.2 油膜周向速度54-55
• 5.4.3 流量分析55-56
• 5.5 基于雷諾方程的滑動軸承織構(gòu)潤滑56-62
• 5.5.1 滑動軸承幾何模型56-57
• 5.5.2 雷諾方程57-58
• 5.5.3 油膜承載力與摩擦阻力58-59
• 5.5.4 數(shù)值計算與分析59-62
• 5.6 本章小結(jié)62-64
• 6.結(jié)論與展望64-66
• 6.1 總結(jié)64-65
• 6.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果70-71
• 致謝71-72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：737365