活塞環(huán)-缸套摩擦副造成的摩擦損耗約占整個內燃機損耗的20%,因此國內外學者從結構參數(shù),潤滑油的粘度和潤滑油量,表面形貌,活塞環(huán)-缸套接觸等方面對活塞環(huán)-缸套摩擦副進行了大量細致的研究,以期能夠改善這對摩擦副的摩擦性能。其中,通過活塞環(huán)-缸套表面微織構改善接觸摩擦性能的研究,近年來受到了國內外學者的關注。本文在Biboulet等^[48-50]研究工作的基礎上,基于活塞環(huán)-缸套摩擦副的簡化一維接觸模型及所得到的解析關系式,從理論方面分析討論了活塞環(huán)-缸套上的不同形貌表面織構對接觸壓力和性能的影響,主要工作包括:首先基于一維平均雷諾方程,對具有表面織構的活塞環(huán)-缸套摩擦副系統(tǒng),建立了活塞環(huán)-油膜-缸套系統(tǒng)的一維接觸潤滑模型。在此基礎上,對具有單個和多個矩形、三角形和橢圓形三種表面織構的缸套,分別推導得到了活塞環(huán)-缸套接觸壓力的簡化解析解,并進行了活塞環(huán)-缸套間接觸壓力的分析和比較。結果表明,缸套上三種紋理結構對接觸壓力的分布和變化具有不同的影響,并且橢圓表面織構區(qū)域的接觸壓力變化要比三角形和矩形表面織構區(qū)域的接觸壓力變化平緩。因此,采用橢圓形表面織構可以較好的改善活塞環(huán)... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

內燃機構造示意圖

（a） 溝槽型 （b）方形圖 1.2 表面織構示意圖Fig1.2 Surface texture sketch map目前，已經有許多的學者在實驗研究和理論模擬這兩個主要的研究領域內，對表面微織構的相關性能都做過大量的研究和分析，綜述如下。1.2.2.1 表面織構的實驗發(fā)展現(xiàn)狀由于制造業(yè)的迅猛發(fā)展以及先進加工水平迅速提升，依托激光微型加工技術，微小磨粒噴射及 MEMS 等現(xiàn)代先進加工技術可以精準的在試件表面加工出所需形狀的微織構[27]，進行實驗研究：Ryk、 Etsion 等人[28-31]在 2001～2006 年間對表面微織構與活塞環(huán)-缸套摩擦學性能進行了一系列的研究，創(chuàng)建了活塞環(huán)激光處理的理論接觸模型，并且提出表面織構的面積占比及最佳織構的深徑比，并通過往復摩擦磨損實驗確定最佳的表面織構的深徑比數(shù)值。之后又將經過局部微織構處理過的活塞環(huán)和經過全表面微織構處理過的活塞環(huán)進行摩擦學性能比較，得出在最佳微織構的分布下，局部

圖 1.3 Greenwood-Tripp 粗糙表面接觸模型示意圖Fig. 1.3 Schematic diagram of Greenwood-Tripp rough surface contact model阮鴻雁，呂建軍等人[40]在接觸表面設計了一個由多段圓弧、三角形構成織構的幾何模型（如圖 1.5 所示），并推導在這種情況下的控制方程， 中的 FLUENT 模塊對這種形狀的表面動壓性能模擬以及數(shù)值計算。模擬示，兩種形狀復合織構的表面接觸壓力的分布比單個形狀織構（圖 1.4 所要合理，負載能力有了很明顯提升。因此，該復合織構對接觸面會產生滑效果。

【參考文獻】：
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碩士論文
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[4]活塞環(huán)表面織構化的理論及實驗研究[D]. 孫造.南京航空航天大學 2011
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本文編號：2922229