表面織構化活塞環(huán)的摩擦學性能研究.pdf

1、缸套活塞環(huán)摩擦副是內燃機中最為關鍵的一對摩擦副,其決定著內燃機的工作效率和使用壽命。為改善缸套活塞環(huán)摩擦副,人們將表面織構技術應用于活塞環(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,來實現減小缸套活塞環(huán)摩擦副的摩擦力和磨損量,提高內燃機的工作效率和使用壽命。
　　 本文主要從理論方面進行研究,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,建立了考慮動壓效應和擠壓效應的一列微單元織構的流體潤滑模型。利用

2、有限差分法對模型進行離散,采用多重網格技術求解離散后的數學模型,得出表面織構各參數對缸套活塞環(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潤滑效果的標準。分析表面織構參數,如凹陷形狀、面積比、深度等對潤滑的影響。結果表明:不同的織構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,隨著凹陷面積比的增大,其最小油膜厚度增大,同時對應的無量綱摩擦力減小;凹陷面積比在40％-60％時,