YH31活塞環(huán)-缸套摩擦磨損試驗研究.pdf

1、活塞環(huán)-缸套的摩擦磨損，對內(nèi)燃機動力性、經(jīng)濟性及可靠性具有重要影響。論文采用活塞環(huán)-缸套摩擦磨損試驗、攝取表面形貌特征圖的方法，以柴油機用YH31活塞環(huán)-缸套摩擦副為研究對象，分析了YH31活塞環(huán)-缸套摩擦副摩擦磨損性能。采用更高的摩擦系數(shù)信號采集頻率，得到摩擦系數(shù)隨時間增加的變化曲線圖，并結(jié)合摩擦系數(shù)值，對活塞環(huán)-缸套摩擦副從摩擦系數(shù)角度進行研究，得到不同表面處理及缸套材料對摩擦副摩擦性能的影響規(guī)律;采用摩擦副表面形貌圖，結(jié)合磨損量，

2、研究了氮化條件下活塞環(huán)-缸套摩擦副磨損方式規(guī)律，活塞環(huán)及配合缸套磨損量影響規(guī)律。論文采用有限元軟件模擬，分析了活塞環(huán)安裝在缸套內(nèi)的應(yīng)力分布規(guī)律，為活塞環(huán)生產(chǎn)設(shè)計提供了計算靜態(tài)應(yīng)力的有效方法。
　　 論文結(jié)合不同摩擦磨損階段的劃分，研究了活塞環(huán)表面處理及缸套材料，對活塞環(huán)-缸套摩擦副摩擦磨損性能影響，對活塞環(huán)-缸套摩擦副進行摩擦磨損試驗。針對氮化、鍍鉻及氣相沉積方法三種工藝活塞環(huán)，分析了活塞環(huán)-缸套摩擦副摩擦磨損性能變化規(guī)律;分別

3、配磨高硼銅鑄鐵與添加元素兩種材料缸套，分析了添加金屬元素后，摩擦副摩擦磨損性能影響規(guī)律。測量各組活塞環(huán)-缸套試樣的摩擦系數(shù)和磨損量，用高倍顯微鏡攝取摩擦表面形貌特征圖，對摩擦副在氮化前后進行對比研究。結(jié)果表明:磨合磨損持續(xù)10min，摩擦系數(shù)變化劇烈，隨時間增加有減小趨勢;穩(wěn)定磨損階段為10～30min，摩擦系數(shù)穩(wěn)定;30min后進入劇烈磨損階段，摩擦系數(shù)變化劇烈。氮化工藝降低了摩擦副摩擦系數(shù)、環(huán)體及與之配合缸套磨損量;鍍鉻工藝也降低了

4、摩擦副摩擦系數(shù)，環(huán)體磨損減小，兩者效果優(yōu)于氮化工藝，與之配合缸套，磨損量加劇;氣相沉積方法處理在摩擦系數(shù)及摩擦副磨損量上，均起到了減小的效果，效果在三種工藝中較好;添加金屬元素后硬度降低，不能達到減磨效果，摩擦副摩擦系數(shù)及磨損量增大。
　　 建立了活塞環(huán)-缸套靜態(tài)工作狀態(tài)下的簡化模型，運用ABAQUS軟件對不同材料活塞環(huán)在靜態(tài)工作狀態(tài)力學狀態(tài)特性進行了模擬，并對活塞環(huán)靜態(tài)特性對比分析;結(jié)果表明，最大靜態(tài)工作應(yīng)力出現(xiàn)在活塞環(huán)開口對