缸套-活塞環(huán)表面織構(gòu)對其摩擦學(xué)性能的影響規(guī)律研究.pdf

1、缸套-活塞環(huán)摩擦副精密的配合與良好的運行狀態(tài)是內(nèi)燃機能夠高效與可靠穩(wěn)定工作的前提保證，它的潤滑性能對內(nèi)燃機的排放與功耗起到至關(guān)重要的影響。潤滑性能好則缸套與活塞環(huán)之間的摩擦力小，對缸套與活塞環(huán)的磨損也較小，同時摩擦功耗也相應(yīng)減小；當(dāng)摩擦副之間的潤滑性能較差時，摩擦副之間的摩擦力會變得很大，同時潤滑不良也會導(dǎo)致內(nèi)燃機運行狀態(tài)不穩(wěn)定，增大摩擦功耗。因此深入研究缸套-活塞環(huán)摩擦副的摩擦潤滑特性具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　本文以船舶內(nèi)燃

2、機的缸套-活塞環(huán)為研究對象，在缸套切片內(nèi)表面設(shè)計不同的織構(gòu)形貌，在往復(fù)式磨損試驗機上進(jìn)行以轉(zhuǎn)速、載荷及織構(gòu)形貌為變量的磨損試驗，同時設(shè)計基于接觸電阻技術(shù)的摩擦副之間潤滑油膜厚度測量裝置與采集程序，采集相關(guān)試驗數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。綜合摩擦學(xué)特性分析與仿真模型研究，系統(tǒng)深入的分析各參數(shù)對摩擦性能的影響，對摩擦磨損機理進(jìn)行基于試驗結(jié)果的分析與探討，最后建立以粘著磨損模型為基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)仿真模型，為缸套-活塞環(huán)的潤滑研究提供試驗數(shù)據(jù)，為摩擦副表面紋理織

3、構(gòu)在實際工程實踐上的應(yīng)用提供參考。
　　從多種角度綜合進(jìn)行試驗研究，對比各工況下的摩擦系數(shù)、磨損量的變化趨勢，分析不同工況對摩擦性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，帶有表面織構(gòu)的摩擦副能夠更加顯著的提升摩擦副的潤滑性能，減少摩擦副的摩擦系數(shù)，降低摩擦副的磨損量，其中凹坑織構(gòu)的缸套能夠最大程度的降低摩擦系數(shù)與相應(yīng)的磨損量。在摩擦副磨損后表面粗糙度參數(shù)的橫向?qū)Ρ戎邪l(fā)現(xiàn)，光面所呈現(xiàn)的粗糙度參數(shù)最大，凹坑的粗糙度參數(shù)最小、表面磨損最輕。磨粒的分析則運用

4、了濾膜譜片技術(shù)，選取了最大磨粒面積、磨粒數(shù)量、平均磨粒圓度等參數(shù)，通過對比分析發(fā)現(xiàn)在低速下的磨粒尺寸較大，數(shù)量較少；隨著轉(zhuǎn)速的提高，磨粒數(shù)量與面積尺寸會相應(yīng)的降低。通過對各形貌參數(shù)的橫向?qū)Ρ纫舶l(fā)現(xiàn)，有織構(gòu)形貌的摩擦副所產(chǎn)生的磨粒的數(shù)量較少、面積尺寸較小，且其圓度較圓，并且凹坑織構(gòu)的摩擦副所產(chǎn)生的磨粒在尺寸與數(shù)量上都是最低的，可見織構(gòu)形貌的存在能夠顯著的提高摩擦副的潤滑性能。
　　為進(jìn)一步對摩擦副之間的潤滑狀態(tài)進(jìn)行研究，本文采用了接