表面織構(gòu)化活塞環(huán)的摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、缸套活塞環(huán)摩擦副是內(nèi)燃機(jī)中最為關(guān)鍵的一對摩擦副,其決定著內(nèi)燃機(jī)的工作效率和使用壽命。為改善缸套活塞環(huán)摩擦副,人們將表面織構(gòu)技術(shù)應(yīng)用于活塞環(huán)表面,通過在活塞環(huán)表面加工出一系列規(guī)則排列的微小凹坑,來實(shí)現(xiàn)減小缸套活塞環(huán)摩擦副的摩擦力和磨損量,提高內(nèi)燃機(jī)的工作效率和使用壽命。
　　 本文主要從理論方面進(jìn)行研究,忽略了活塞環(huán)的周向受力不均勻性、表面粗糙度及活塞環(huán)的變形等因素,建立了考慮動(dòng)壓效應(yīng)和擠壓效應(yīng)的一列微單元織構(gòu)的流體潤滑模型。利用

2、有限差分法對模型進(jìn)行離散,采用多重網(wǎng)格技術(shù)求解離散后的數(shù)學(xué)模型,得出表面織構(gòu)各參數(shù)對缸套活塞環(huán)油膜潤滑的影響規(guī)律。以活塞環(huán)和缸套間的最小油膜厚度和無量綱摩擦力作為衡量表面織構(gòu)潤滑效果的標(biāo)準(zhǔn)。分析表面織構(gòu)參數(shù),如凹陷形狀、面積比、深度等對潤滑的影響。結(jié)果表明:不同的織構(gòu)凹陷形狀對潤滑的影響較小;在凹陷面積比方面,凹陷面積比在5％-40％時(shí),隨著凹陷面積比的增大,其最小油膜厚度增大,同時(shí)對應(yīng)的無量綱摩擦力減小;凹陷面積比在40％-60％時(shí),