缸套微坑潤滑理論模型建立與分析
本文選題:微坑 切入點(diǎn):缸套 出處:《中北大學(xué)》2011年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:缸套—活塞環(huán)系統(tǒng)的潤滑狀況對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作以及使用壽命等性能有著非常重要的影響。發(fā)動(dòng)機(jī)中的缸套是缸套—活塞環(huán)系統(tǒng)中的重要的一個(gè)環(huán)節(jié),因此改善缸套的性能可以更加有利于缸套—活塞環(huán)系統(tǒng)之間的潤滑。人們對(duì)于缸套性能的改善也越來越重視。 本文研究矩陣式微坑缸套上的微坑儲(chǔ)油結(jié)構(gòu),對(duì)缸套的內(nèi)表面的相互獨(dú)立、均勻分布的數(shù)以萬計(jì)的微坑進(jìn)行研究。根據(jù)經(jīng)典雷諾方程,運(yùn)用流體動(dòng)壓潤滑理論,建立了微坑缸套—活塞環(huán)潤滑理論的數(shù)學(xué)模型。介紹了偏微分方程的多重網(wǎng)格法數(shù)值求解過程和變異多重網(wǎng)格求解方法,應(yīng)用有限差分法和超松弛迭代法求解此潤滑理論模型,采用Matlab語言進(jìn)行編程,對(duì)矩陣式微坑缸套—活塞環(huán)潤滑理論離散后的模型進(jìn)行數(shù)值求解分析。分析微坑的面積占有率、微坑深度以及微坑口徑對(duì)流體動(dòng)壓潤滑性能的影響規(guī)律,得到最優(yōu)的微坑的幾何參數(shù)的組合。在理論上對(duì)缸套表面的凹坑的微觀幾何形貌和分布特點(diǎn)等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。在實(shí)驗(yàn)研究過程中,對(duì)已經(jīng)加工好的矩陣式微坑缸套進(jìn)行驗(yàn)證,觀察到微坑的形狀為旋轉(zhuǎn)拋物面,屬于最優(yōu)的幾何形狀。測(cè)量微坑的深度,并與優(yōu)化的微坑參數(shù)進(jìn)行比較,分析了加工出的缸套是否在優(yōu)化的微坑深度內(nèi),為加工的修正提供依據(jù)。
[Abstract]:The lubrication condition of the cylinder liner-piston ring system has a very important effect on the normal operation and service life of the engine. The cylinder liner in the engine is an important link in the cylinder liner-piston ring system. Therefore, improving the performance of cylinder liner can be more favorable to lubrication between cylinder liner and piston ring system, and more and more attention has been paid to the improvement of cylinder liner performance. In this paper, the structure of microcrater oil storage on matrix microcrater cylinder liner is studied, and tens of thousands of microcraters which are independent of each other and uniformly distributed on the inner surface of the cylinder liner are studied. According to the classical Reynolds equation, the hydrodynamic lubrication theory is used. The mathematical model of the lubrication theory of microcrater cylinder liner and piston ring is established. The numerical solution process of partial differential equation based on multi-grid method and the method of solving variant multi-grid are introduced. The finite difference method and overrelaxation iterative method are used to solve the lubrication theory model. The model of matrix microcrater cylinder liner and piston ring lubrication theory is numerically solved and analyzed by using Matlab language. The effect of area occupancy, depth of microcrater and diameter of microcrater on hydrodynamic lubrication performance is analyzed. The optimal combination of geometric parameters of the microcrater is obtained. The parameters such as the geometric morphology and distribution characteristics of the pits on the cylinder liner surface are optimized theoretically. In the course of the experimental study, the matrix microcrater cylinder liner that has been machined has been verified. It is observed that the shape of the microcrater is a rotating paraboloid, which belongs to the optimum geometric shape. The depth of the microcrater is measured and compared with the optimized microcrater parameters. To provide the basis for the modification of processing.
【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】:2011
【分類號(hào)】:TH117.2
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1643605
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