計(jì)入油膜力的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞-軸系摩擦學(xué)、動(dòng)力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能要求的不斷提高，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞-軸系的各摩擦元件常出現(xiàn)潤(rùn)滑失效、過度磨損、疲勞斷裂等現(xiàn)象，這影響了發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性與安全性。其中一個(gè)主要原因是傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)研究大多集中在活塞—軸系中單個(gè)摩擦元件性能上，忽略了活塞—軸系間動(dòng)力學(xué)與摩擦學(xué)的耦合作用，也忽略了油膜力的作用。因此，有必要在考慮油膜力下的作用下，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)活塞-軸系摩擦學(xué)與動(dòng)力學(xué)耦合性能研究，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率及降低其摩擦磨損。論文主要工作如下：
　　論文首

2、先基于活塞二階運(yùn)動(dòng)和油膜力作用，建立了活塞—軸系的多體動(dòng)力學(xué)模型。利用Broyden算法，對(duì)計(jì)入二階運(yùn)動(dòng)的活塞的潤(rùn)滑性能進(jìn)行計(jì)算，并驗(yàn)證了該方法的有效性。此外，基于各摩擦元件的動(dòng)力學(xué)性能參數(shù)，建立了考慮油膜力作用的曲軸振動(dòng)模型，這為曲軸振動(dòng)特性的研究打下了基礎(chǔ)。
　　接著，基于多體動(dòng)力學(xué)建模方法，研究了不同參數(shù)對(duì)曲軸振動(dòng)特性的影響。仿真結(jié)果表明：曲軸的軸心軌跡是由帶有一定厚度的閉合極限環(huán)纏繞而成；曲軸質(zhì)量增大，曲軸的軸振位移幅值、

3、軸心軌跡的厚度及偏心率幅值呈增大趨勢(shì)；連桿的長(zhǎng)度增大時(shí)，活塞的油膜承載能力、曲軸的偏心率的幅值將會(huì)增大；曲軸阻尼系數(shù)增大，曲軸的軸振位移與偏心率幅值增大；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，曲軸偏心率幅值呈減小的趨勢(shì)。
　　此外，本論文還基于ANSYS的有限元與流固耦合技術(shù)，提出了進(jìn)行連桿瞬態(tài)分析與曲軸―準(zhǔn)動(dòng)態(tài)‖潤(rùn)滑性能分的方法。通過選取特定轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，通過連桿的瞬態(tài)應(yīng)力、應(yīng)變分析，以及曲軸的―準(zhǔn)動(dòng)態(tài)‖潤(rùn)滑性能分析，驗(yàn)證了提出方法的可