本文關(guān)鍵詞： 內(nèi)燃機(jī) 徑向滑動軸承 表面織構(gòu) 數(shù)值模擬 曲軸軸承 質(zhì)量守恒邊界條件 遺傳優(yōu)化　出處：《交通運輸工程學(xué)報》2017年03期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：在內(nèi)燃機(jī)曲軸系統(tǒng)的徑向滑動軸承表面設(shè)計了球形凹坑織構(gòu),以改善潤滑性能;為了獲得最大的軸承承載力和最小的摩擦因數(shù),提出了基于序列二次規(guī)劃算法和遺傳算法的混合進(jìn)化優(yōu)化方法,構(gòu)建了徑向滑動軸承球形凹坑織構(gòu)的優(yōu)化模型,對凹坑織構(gòu)的分布位置和結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了全局尋優(yōu),得到了給定工況下最優(yōu)的織構(gòu)角度和最大深度;為了求解徑向滑動軸承的承載力和摩擦因數(shù),考慮曲軸和軸承表面粗糙度對油膜流動的影響,采用質(zhì)量守恒的JFO空穴算法處理油膜的破裂和再形成行為,基于平均Reynolds方程和Greenwood-Tripp微凸體接觸方程構(gòu)建了球形凹坑織構(gòu)徑向滑動軸承的混合潤滑模型,分析了球形凹坑織構(gòu)的分布位置和結(jié)構(gòu)參數(shù)(數(shù)量、面積率和最大深度)對徑向滑動軸承承載力和摩擦因數(shù)的影響。分析結(jié)果表明:徑向滑動軸承的承載力和摩擦因數(shù)是凹坑面積率的單調(diào)函數(shù);存在最優(yōu)的凹坑織構(gòu)角度和最大深度使得徑向滑動軸承的承載力最大與摩擦因數(shù)最小;當(dāng)偏心率由0.3增加到0.7時,軸承承載力的提升量由13.38%下降到0.62%,摩擦因數(shù)的降低量由0.73%逐漸下降至負(fù)數(shù),因此,當(dāng)偏心率較小時,球形凹坑織構(gòu)能夠有效降低徑向滑動軸承的摩擦因數(shù),增大承載力,當(dāng)偏心率較大時,球形凹坑織構(gòu)無益于軸承摩擦因數(shù)的降低。
[Abstract]:Spherical pit texture was designed on the surface of radial sliding bearing of crankshaft system of internal combustion engine to improve lubricating performance, in order to obtain maximum bearing bearing capacity and minimum friction coefficient, A hybrid evolutionary optimization method based on sequential quadratic programming (SQP) and genetic algorithm (GA) is proposed. The optimization model of spherical pit texture of radial sliding bearing is constructed. The optimum texture angle and maximum depth are obtained under given working conditions. In order to solve the bearing capacity and friction coefficient of radial sliding bearing, the influence of the surface roughness of crankshaft and bearing on oil film flow is considered. The JFO cavitation algorithm of mass conservation is used to deal with the rupture and reformation behavior of oil film. Based on the average Reynolds equation and Greenwood-Tripp contact equation, a hybrid lubrication model of spherical hole-textured radial sliding bearing is established. The distribution position and structural parameters of spherical pit texture are analyzed. The effect of area ratio and maximum depth on bearing capacity and friction coefficient of radial sliding bearing is analyzed. The results show that the bearing capacity and friction coefficient of radial sliding bearing are monotonic functions of pit area ratio. The maximum bearing capacity and friction coefficient of radial sliding bearing are obtained by the existence of optimal pit texture angle and maximum depth, and when the eccentricity is increased from 0.3 to 0.7, The lifting capacity of bearing decreases from 13.38% to 0.62, and the friction coefficient decreases gradually from 0.73% to negative. Therefore, when the eccentricity is small, the spherical pit texture can effectively reduce the friction coefficient of radial sliding bearings and increase the bearing capacity. When the eccentricity is high, the spherical pit texture is not conducive to the reduction of bearing friction coefficient.
【作者單位】： 西安理工大學(xué)印刷包裝與數(shù)字媒體學(xué)院;重慶大學(xué)機(jī)械傳動國家重點實驗室;西安理工大學(xué)機(jī)械與精密儀器工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(51375380) 機(jī)械傳動國家重點實驗室開放課題(SKLMT-KFKT-201510) 陜西省自然科學(xué)基金項目(2014JM2-5082) 陜西省教育廳科學(xué)研究計劃項目(15JS068)
【分類號】：TK403;TP18

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本文編號：1497130