轮廓参数对活塞二阶运动和裙部润滑性能的影响研究

摘要：

在考虑连杆惯性的基础上,根据活塞的力和力矩平衡建立活塞的二阶运动模型.在对活塞-缸套系统的混合润滑和活塞动力学行为进行耦合分析的基础上,研究活塞裙部纵向、横向型线、活塞销偏置和热变形对裙部摩擦学性能的影响.运用FDM求解裙部润滑的平均Reynolds方程,在此基础上,运用Runge-Kutta法求解活塞的二阶运动轨迹.在综合考虑连杆惯性、活塞裙部和缸套表面粗糙度的基础上,研究了活塞纵向、横向型线、活塞销偏置和热变形对活塞裙部二阶位移、速度和摩擦功耗等的影响.数值结果表明,连杆惯性力对活塞裙部摩擦特性的影响较大.当中凸变椭圆活塞采用纵向抛物线型轮廓,分别取较小的上端椭圆度和较大的下端椭圆度,较小的上端径向缩减量和较大的下端径向缩减量,并将活塞销向主推力边偏置时,可减小二阶运动幅值和速度,同时增大裙部润滑油膜厚度,减小活塞-缸套系统的摩擦功耗.研究为考虑活塞裙部热变形的轮廓型线设计提供了依据,可进一步改善活塞-缸套系统的摩擦学性能.

关键词：中凸变椭圆活塞、活塞裙部润滑、二阶运动、热变形

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分类号：TK401(内燃机)

资助基金：国家自然科学基金51375380;机械结构强度与振动国家重点实验室开放课题SV2016-KF-10;陕西省自然科学基金2014JM2-5082;陕西省教育厅科学研究计划15JS068

在线出版日期：2018-09-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：100-116