柴油機(jī)中存在著型式多種多樣的摩擦副種類(lèi),其中缸套-活塞環(huán)摩擦副是柴油機(jī)最重要的組成部分之一。缸套和活塞環(huán)摩擦副因?yàn)槟Σ聊p所造成的能量損失占總體機(jī)械造成損失的40%以上,其表面摩擦學(xué)行為對(duì)柴油機(jī)工作的性能和效率,以及經(jīng)濟(jì)性,穩(wěn)定性,污染排放和使用壽命有著十分重要的影響。隨著柴油機(jī)向節(jié)能減排和高指標(biāo)的方向發(fā)展,對(duì)缸套-活塞環(huán)摩擦副的摩擦學(xué)性能提出了更高的設(shè)計(jì)要求。激光微織構(gòu)加工技術(shù)不僅具有有效改善摩擦副的摩擦學(xué)性能的優(yōu)點(diǎn),并且在加工過(guò)程中還具有加工效率高,精度高,污染小等優(yōu)點(diǎn),因此受到了廣泛的關(guān)注。本文采用Nd:YAG激光器對(duì)硼磷合金鑄鐵缸套試樣表面進(jìn)行激光織構(gòu)處理,研究了不同激光織構(gòu)參數(shù)對(duì)缸套-活塞環(huán)摩擦副不同工況條件下的摩擦學(xué)性能規(guī)律。通過(guò)計(jì)算得出了硼磷合金鑄鐵材料的激光燒蝕閾值,在此基礎(chǔ)上實(shí)驗(yàn)研究了激光脈沖次數(shù),能量密度和離焦量對(duì)微坑幾何形貌的影響規(guī)律。優(yōu)化激光參數(shù)設(shè)計(jì),在硼磷合金鑄鐵缸套表面加工出了具備不同幾何形貌（包括直徑,深度,角度和面積占有率）的織構(gòu)試樣;采用對(duì)置往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),研究不同織構(gòu)幾何形貌參數(shù)的富油摩擦磨損性能和貧油抗拉缸性能。通過(guò)對(duì)摩損試樣的表面微觀形貌進(jìn)... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖２．１氣缸套??Ｆｉｇ．?２．１?Ｃｙｌｉｎｄｅｒ?ｌｉｎｅｒ??－１０－??

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???環(huán)切割成試樣，具體的切割方案如圖２．５所示，沿活塞環(huán)的圓周方向每隔１８°切割一次，??切割得到扇形的活塞環(huán)試樣，進(jìn)而等分２０份。然后將所有切割后的試樣分別放在汽油??和酒精中用超聲波各清洗兩次，每次２０?ｍｉｎ，最后用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行吹干備用。??０．０?Ｏ．Ｓ?１．０?１．Ｂ?２．０?２ｏｏｒｎ?ｎｏｔ?ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｉ！??ｉ?ｓ??５?Ｉ??５?ｌ?Ｉ?：ｓ??Ｉ?Ｊ??ＪＬ?＾??５?＾?＿??３?Ｖ?％??１５??０．０?Ｏ．Ｓ?１．０?１．８?２．０?２＜Ｓ?３．０?ｍｅｎ??圖２．４活塞環(huán)桶面結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?２．４?Ｃａｓｔ?ｐｉｓｔｏｎ?ｒｉｎｇ?ｂａｒｒｅｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??ｒ＼??圖２．５活塞環(huán)試樣切割方案??Ｆｉｇ．?２．５?Ｐｉｓｔｏｎ?ｒｉｎｇ?ｓａｍｐｌｅ?ｃｕｔｔｉｎｇ?ｐｌａｎ??圖２．６是噴鉬活塞環(huán)的表面微觀形貌，可以看出活塞環(huán)的涂層表面相對(duì)粗糙，甚至還??存在著微小的凹坑。圖２．７是噴鉬活塞環(huán)的截面組織形貌及涂層成分能譜分析結(jié)果，由圖??可以看出活塞環(huán)的噴鉬層厚度大約２００（ａｍ，涂層和基體存在十分明顯的分界面，涂層中??還存在一些孔洞。噴鉬層是由深色和淺色兩種組織構(gòu)成，由ＥＤＳ能譜分析可以知道，深??色組織主要含有Ｍｏ，?Ｎｉ，＆元素，而淺色組織主要只含有Ｍｏ元素。噴鉬活塞環(huán)表層存??在的鎳鉻合金能夠起到增強(qiáng)耐磨性的作用，在高溫下還存在著自潤(rùn)滑的特性。噴鉬活塞??環(huán)表面的維氏硬度為５３５ＨＶｃｕ。??－１２－??

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???２．２實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備??２．?２．?１激光加工實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)??本實(shí)驗(yàn)選用自主搭建的激光加工實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理如圖２．８所示：整個(gè)激??光加工實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由激光系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，光路系統(tǒng)，機(jī)械系統(tǒng)四個(gè)部分組成。激光加工??實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的工作原理就是由控制系統(tǒng)同時(shí)對(duì)激光系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行控制，從而能夠使??系統(tǒng)中的激光器和電動(dòng)平移臺(tái)同步運(yùn)行。激光發(fā)出激光，經(jīng)過(guò)光路系統(tǒng)最后聚焦在電??動(dòng)平移臺(tái)上的試樣表面，同時(shí)電動(dòng)平移臺(tái)的Ｘ－Ｙ軸可以帶動(dòng)試樣的水平運(yùn)動(dòng)，Ｚ軸可以??調(diào)控試樣在激光的焦點(diǎn)位置。從而能夠?qū)崿F(xiàn)激光加工實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行。??激光器是激光加工實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)最主要的組成部分，本實(shí)驗(yàn)選用的是中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研??究所設(shè)計(jì)生產(chǎn)的水冷固體激光器，工作介質(zhì)為Ｎｄ：?ＹＡＧ，其工作參數(shù)如表２．３所示。????擴(kuò)束渲?＆全反渲???￣？瀲光器??冷卻器??Ｉ繫焦植?Ｉ??Ｉ—１—１￣｜?｜?Ｉ??激光參數(shù)?Ｉ?Ｉ?」??控‘制系統(tǒng)????＿＿Ｉ?Ｉ＿??Ｉ?澉光參數(shù)?Ｉ電ｆ平５臺(tái)??＋?設(shè)昔?Ｉ————Ｉ?ｎ??ｆｔｉｓｉｉｌ?Ｉ?Ｉ?二?運(yùn)動(dòng)控制??＿＿＿｜?計(jì)算機(jī)?——ｙ??Ｉ????—Ｉ?????圖２．８激光加工實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖??Ｆｉｇ．?２．８?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｌａｓｅｒ?ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｓｙｓｔｅｍ??－１４－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]脈沖激光表面燒蝕微織構(gòu)工藝與激光器系統(tǒng)研究[D]. 劉強(qiáng)憲.江蘇大學(xué) 2016
[3]表面織構(gòu)化活塞環(huán)/缸套摩擦學(xué)性能仿真及試驗(yàn)研究[D]. 王斌.北京交通大學(xué) 2014
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[6]飛秒激光燒蝕金屬的理論與試驗(yàn)研究[D]. 吳雪峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



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