表面織構(gòu)對重載柴油機缸套—活塞環(huán)摩擦磨損性能影響的研究
本文關(guān)鍵詞:表面織構(gòu)對重載柴油機缸套—活塞環(huán)摩擦磨損性能影響的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:缸套-活塞環(huán)作為柴油機中一對重要的摩擦副,由于承受活塞往復(fù)慣性力和高溫氣體沖擊力的相互作用,具有復(fù)雜多變的摩擦行為,摩擦引起的缸套及活塞環(huán)磨損將導(dǎo)致柴油機氣密性下降,漏氣量增加,使柴油機功率下降及油耗增加,,而且磨損的加劇還會造成燃料燃燒不充分,排放大量有害廢氣。表面織構(gòu)技術(shù)已被證明是改善表面摩擦磨損特性的一個重要手段,將這種技術(shù)應(yīng)用于缸套-活塞環(huán)的摩擦表面微觀幾何形貌構(gòu)造,能夠增強儲油能力、優(yōu)化油膜分布,改善缸套-活塞環(huán)摩擦副的摩擦磨損性能。 本文主要以珩磨網(wǎng)紋、光滑無織構(gòu)、槽紋-微坑復(fù)合織構(gòu)三種不同表面形貌的缸套為試驗對象,利用SRV IV摩擦磨損試驗機,研究活塞環(huán)與三種表面織構(gòu)缸套在面接觸時的摩擦行為,并以實時摩擦系數(shù)、缸套磨損量、活塞環(huán)磨損量為評價指標(biāo),探討在不同接觸壓力、溫度及位置角度等條件下各種表面織構(gòu)對缸套-活塞環(huán)摩擦磨損特性的影響。試驗研究表明:表面織構(gòu)主要是通過改善摩擦表面的潤滑狀態(tài)來改善缸套-活塞環(huán)的摩擦磨損性能,不同表面織構(gòu)在摩擦表面承載力、溫度、位置角度等因素變化時對摩擦副的摩擦磨損性能影響具有不確定性,某種表面織構(gòu)只能在特定的表面承載力、溫度等環(huán)境條件下才能優(yōu)于其它表面織構(gòu)。主要結(jié)論如下: (1)較低表面載荷下,微坑-槽紋復(fù)合織構(gòu)表現(xiàn)出良好的減摩特性;較高表面載荷下,微坑—槽紋及網(wǎng)紋織構(gòu)能起到一定減摩作用,但摩擦磨損特性與光潔表面趨近。 (2)常溫狀態(tài)下,微坑-槽紋復(fù)合織構(gòu)能夠起到一定的減小摩擦降低磨損作用,效果優(yōu)于珩磨網(wǎng)紋織構(gòu)及光滑無織構(gòu)形貌,摩擦系數(shù)穩(wěn)定且波動;在高溫狀態(tài)下,微坑-槽紋復(fù)合織構(gòu)的摩擦特性表現(xiàn)不如珩磨網(wǎng)紋織構(gòu),與光滑無織構(gòu)形貌摩擦性能相近,且摩擦系數(shù)波動較大。 (3)隨著位置角度的增大,三種表面織構(gòu)形貌試樣的平均摩擦系數(shù)都呈增大趨勢,但平均摩擦系數(shù)的增大不顯著,若排除試驗機影響,可推斷位置角度對摩擦行為的影響不大。
【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH117;TK423
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第一章 緒論11-27
- 1.1 研究的目的及意義11-12
- 1.2 表面織構(gòu)技術(shù)研究應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀12-17
- 1.2.1 表面織構(gòu)技術(shù)的研究應(yīng)用12-14
- 1.2.2 表面織構(gòu)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及現(xiàn)階段存在問題14-17
- 1.3 摩擦磨損及潤滑的基本理論17-21
- 1.3.1 摩擦原理17-20
- 1.3.2 磨損原理20
- 1.3.3 潤滑原理20-21
- 1.4 缸套-活塞環(huán)的摩擦學(xué)系統(tǒng)21-24
- 1.5 表面織構(gòu)改善摩擦學(xué)性能的機理24-26
- 1.6 本研究的主要內(nèi)容及課題來源26-27
- 第二章 不同表面織構(gòu)試樣制備及試驗方案27-36
- 2.1 試驗設(shè)備27-29
- 2.2 試樣的選擇及加工29-32
- 2.3 夾具設(shè)計32-33
- 2.4 試驗設(shè)計33-35
- 2.4.1 潤滑方式選擇33-34
- 2.4.2 試驗參數(shù)選擇34
- 2.4.3 試驗過程控制與數(shù)據(jù)處理方式34-35
- 2.5 本章小結(jié)35-36
- 第三章 不同表面織構(gòu)的摩擦磨損試驗研究36-63
- 3.1 常溫變載荷條件下不同織構(gòu)的摩擦學(xué)試驗研究36-46
- 3.1.1 平均摩擦系數(shù)36-37
- 3.1.2 動態(tài)摩擦系數(shù)隨時間的變化37-39
- 3.1.3 缸套試樣的磨損39-40
- 3.1.4 活塞環(huán)試樣的磨損40
- 3.1.5 缸套織構(gòu)區(qū)磨損形貌40-42
- 3.1.6 活塞環(huán)磨損形貌42-43
- 3.1.7 摩擦系數(shù)振動43-46
- 3.2 常溫變位置角度條件下不同織構(gòu)的摩擦學(xué)試驗研究46-53
- 3.2.1 0°(水平)角度下試驗47
- 3.2.2 45°角度下試驗47-50
- 3.2.3 90°(垂直)角度下試驗50-52
- 3.2.4 常溫下不同位置角度的影響52-53
- 3.3 高溫變位置角度條件下不同表面織構(gòu)的摩擦學(xué)試驗研究53-61
- 3.3.1 0°(水平)角度下試驗53-56
- 3.3.2 45°角度下試驗56-58
- 3.3.3 90°(垂直)角度下試驗58-60
- 3.3.4 高溫下不同位置角度的影響60-61
- 3.3.5 常溫與高溫條件不同表面織構(gòu)的摩擦系數(shù)對比61
- 3.4 本章小結(jié)61-63
- 第四章 缸套-活塞環(huán)摩擦磨損的仿真模擬及實驗驗證63-78
- 4.1 缸套-活塞環(huán)摩擦副的模擬仿真63-70
- 4.1.1 AVL-EXCITE 工具介紹63
- 4.1.2 柴油機仿真模型的建立63-65
- 4.1.3 活塞組動力學(xué)模型的建立65-67
- 4.1.4 結(jié)果分析67-70
- 4.2 模擬仿真結(jié)果與磨損實物對比分析70-76
- 4.3 本章小結(jié)76-78
- 第五章 全文總結(jié)與展望78-81
- 5.1 主要結(jié)論78-79
- 5.2 論文的創(chuàng)新點或特色79-80
- 5.3 研究展望80-81
- 參考文獻81-86
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果86-87
- 致謝87-88
- 附件88
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:表面織構(gòu)對重載柴油機缸套—活塞環(huán)摩擦磨損性能影響的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:451534
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