缸套表面織構(gòu)參數(shù)設(shè)計及其動壓潤滑機制研究.pdf

1、當(dāng)今社會人們對發(fā)動機的節(jié)能、環(huán)保以及高可靠性提出了越來越高的要求,而降低活塞環(huán)組與缸套之間的摩擦損失是提高內(nèi)燃機機械效率的重要方面,因此對能夠有效改善摩擦副摩擦性能的表面織構(gòu)技術(shù)在缸套—活塞環(huán)摩擦副中的應(yīng)用研究顯得尤為重要。
　　表面織構(gòu)技術(shù)即在摩擦副表面加工出具有一定尺寸、形狀和排列的圖案。為了探討其潤滑減摩機理,尋求潤滑效果最佳時的織構(gòu)形狀及參數(shù),論文在流體動壓潤滑條件下分別運用基于N-S方程的CFD法及基于Reynolds方

2、程的數(shù)值解法分析了不同織構(gòu)形狀、參數(shù)下摩擦副的潤滑效果,為表面織構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用與研究提供了一定的參考依據(jù)。
　　本文首先運用Fluent軟件對基于N-S方程的表面織構(gòu)CFD模型進(jìn)行了求解,結(jié)果表明:溝槽類織構(gòu)中深度h'3.375、寬度d'0.867滑移面向右運動的左梯形溝槽潤滑效果較好,若將滑移面向右運動時的左梯形溝槽與右梯形溝槽相結(jié)合組合成混合織構(gòu)其潤滑效果將更佳;點坑類織構(gòu)中坑深h'28.75、坑口直徑d'0.56的旋轉(zhuǎn)拋物面形

3、坑潤滑效果較好;將兩類織構(gòu)對比分析可以發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)拋物面形坑的潤滑效果要優(yōu)于半梯形溝槽;漩渦中心位置變化的逆流效應(yīng)以及楔形效應(yīng)的雙重作用是影響織構(gòu)潤滑特性的主要因素。
　　然后采用有限差分法對基于Reynolds方程的動壓潤滑模型進(jìn)行了數(shù)值求解,結(jié)果表明:坑深 md?20?時的旋轉(zhuǎn)拋物面形坑潤滑效果最佳,坑口直徑則應(yīng)在滿足缸套內(nèi)表面強度的情況下盡量大點,同時應(yīng)盡量增大最小潤滑油膜的厚度;空化效應(yīng)為影響織構(gòu)潤滑特性的主要因素。