结构陶瓷摩擦学特性及氮化硅陶瓷挺柱性能的研究

在环块磨损试验机上对碳化硅、氮化硅及部分稳定氧化锆等结构陶瓷对钢摩擦副的摩擦磨损性能进行了试验研究，从中优选出氮化硅陶瓷作为挺柱材料。在单凸轮挺柱磨损试验机上与原机冷激铸铁挺柱的对比试验表明：氮化硅陶瓷挺柱不仅具有很好的耐磨性；而且与之相匹配的钢凸轮磨损也比原冷激铸铁柱相匹配的钢凸轮的磨损明显减小。     

顶置凸轮-圆弧底摇臂混合润滑特性与磨损分析

通过对一种常用顶置凸轮摇臂机构运动学和动力学的分析,运用弹性流体动力润滑理论计算出该机构凸轮表面最小油膜厚度的分布状况,分析了凸轮－摇臂摩擦副的润滑特性。结合摩擦学理论给出了该机构凸轮表面磨损速率公式,计算结果与磨损试验数据进行比较,取得了较好的一致性。分析表明：处于混合润滑状态的顶置凸轮磨损速率主要与发动机缸头热负荷、凸轮表面工作应力、摩擦表面滑移量有关。工程设计中,提高摩擦表面粗糙度是改善磨损状况最简便的途径之一。     

材料工艺因素对凸轮挺柱擦伤失效的影响

本文讨论了凸轮挺柱擦伤失效的机理及其模拟试验结果。研究表明,在较软的金属基体上均布着一定形状、一定数量的硬质相以及石墨,特别是片状石墨的金相组织,能有力地改善抗擦伤性能;摩擦副一方经磷化处理、硫浴处理和氮化处理能显著地改善抗擦伤性能;凸轮的硬度必须低于挺柱硬度,其硬度差随材料工艺不同而异;冷激铸铁挺柱经淬火处理增加擦伤倾向,故淬火后的冷激铸铁挺柱必须施行抗擦伤表面处理。本文还列出了各种材料工艺匹配的凸轮挺柱摩擦副的临界擦伤接触应力。     

柴油机配气凸轮与桶形挺柱磨损的试验研究

本文介绍,如何通过研究配气凸轮与挺柱付磨擦机理和大量试验,解决凸轮、挺柱极度磨损的质量问题。最后结论是:在结构设计合理的前提下,解决凸轮与挺柱磨损的关键,在于两者材质合理的匹配;冷激合金铸铁耐磨性与柱氏体或针状渗碳体的大小、分布、数量有关;冷激合金铸铁挺柱表面进行磷化处理,有利于促进凸轮与挺柱磨合;挺柱底部采用1000～1200mm球面与凸轮桂面带6～0＇斜度的联接结构,符合我国当前加工水平,并有利于挺柱在旋转运动中建立油膜压力,以利润滑,减少磨损。     

冷激铸铁凸轮点蚀机理的研究

本文结合上海牌轿车发动机系统地研究了冷激铸铁凸轮的点蚀机理问题。首先用线弹性的方法对凸轮接触表面下的应力场分布进行了计算,然后在表面层微观组织分析的基础上,根据力学条件及冷激铸铁的组织结构特征提出了两种点蚀形成的机制模型,最后探讨了硬度、韧性及接触表面温度等因素的影响。根据研究工作结果提出了为进一步提高冷激铸铁凸轮的点蚀抗力应采取的措施及研究方向的建议。     

挺柱/凸轮材料配对试验研究

通过试验研究凸轮/挺柱在700 MPa和800 MPa接触应力下,材料配对、材料工艺处理方法及挺柱底面形状等对凸轮/挺柱这对摩擦副磨损的影响.结果表明:钢凸轮/钢挺柱磨损性能最差；球面挺柱与平面凸轮配对不能获得良好的耐磨性能；淬火回火、离子氮化、调质氮化等工艺处理方法对配对摩擦副耐磨性有很大的影响.     

某型中速柴油机配气凸轮——摇臂滚轮异常磨损研究

针对某型柴油机出现配气凸轮与摇臂滚轮异常磨损的情况进行故障成因排查研究,结果表明:配气凸轮与摇臂滚轮发生异常磨损时,摇臂滚轮与滚轮轴同时存在“拉毛”及转动不灵活现象,主要原因是滚轮轴与滚轮之间间隙偏小,摇臂表面粗糙度较差,引起润滑油不能顺畅地进入滚轮和滚轮轴,油膜建立不良、润滑冷却不好,导致摇臂滚轮与滚轮轴早期磨损,进而引发凸轮与滚轮的异常磨损。据此进行了摇臂表面质量改进以增加润滑油流动顺畅性,实施了滚轮轴与滚轮间隙控制以保证油膜良好建立,将凸轮轴油孔直径增大以增加润滑油量。     

某型中速柴油机配气凸轮——摇臂滚轮异常磨损研究

针对某型柴油机出现配气凸轮与摇臂滚轮异常磨损的情况进行故障成因排查研究,结果表明:配气凸轮与摇臂滚轮发生异常磨损时,摇臂滚轮与滚轮轴同时存在“拉毛”及转动不灵活现象,主要原因是滚轮轴与滚轮之间间隙偏小,摇臂表面粗糙度较差,引起润滑油不能顺畅地进入滚轮和滚轮轴,油膜建立不良、润滑冷却不好,导致摇臂滚轮与滚轮轴早期磨损,进而引发凸轮与滚轮的异常磨损。据此进行了摇臂表面质量改进以增加润滑油流动顺畅性,实施了滚轮轴与滚轮间隙控制以保证油膜良好建立,将凸轮轴油孔直径增大以增加润滑油量。     

挺柱转动对凸轮挺柱摩擦副抗擦伤性能影响的试验研究

本文对498Q发动机凸轮和与之配对的球面挺柱(R750mm、R2000mm)分别在凸轮轴转速为1500r/min和1050r/min两种工况下,在TM—1型凸轮挺柱磨损试验机上,进行了挺柱转动对凸轮挺柱摩擦副抗擦伤性能影响的试验。在试验的基础上对此摩擦副的接触应力、滑动速度等参数进行了理论计算;并利用电子探针、扫描电镜分析探讨了该摩擦副擦伤失效机理,以及挺柱转动速度、挺柱球面半径和凸轮轴转速对其抗擦伤性能的影响。     

激光硬化大功率柴油机活塞环耐磨性分析

利用高功率密度激光束在铬钼铜合金铸铁活塞环外圆表面进行2～3次熔化凝固处理,产生2～3道硬化带,再经喷丸、衍磨、浸油等工艺,即可装机。激光熔化凝固处理的东风型10L207E 柴油机及16V280柴油机活塞环,经磨损试验及装机运行21万公里考核证明,铬钼铜合金铸铁激光环的耐磨性、抗腐蚀性显著提高,尤其是对钒钛铸铁缸套磨损更少,使用寿命延长一倍以上。激光环与钒钛铸铁缸套是较理想的一对摩擦副。     

顶置凸轮轴式配气机构凸轮接触载荷的研究

针对顶置式凸轮轴配气机构凸轮载荷难以直接测量的问题,提出了一种通过电阻应变片测量摇臂气门端载荷,间接计算凸轮与摇臂滚子之间接触载荷的方法。利用动力学仿真软件ADAMS建立了该配气机构的虚拟样机,求解凸轮载荷,仿真与试验结果基本一致,验证了仿真模型与计算方法的可行性与正确性,并为此类配气机构的研发设计、磨损估算提供了有效参考依据。     

挺杆转动对凸轮挺杆抗点蚀性能的影响

以４９２Ｑ发动机凸轮和Ｒ７５０ｍｍ、Ｒ２０００ｍｍ的球面挺杆为配对，在凸轮挺杆磨损试验机上进行了挺杆转动对凸轮挺杆抗点蚀性能影响的试验研究，探讨了该摩擦副的点蚀失效机理以及挺杆转动速度、挺杆球面半径和凸轮轴转速对其抗点蚀性能的影响。     

汽油机润滑油的选择和使用

1.概述汽油机工作时,曲轴与主轴承、连杆轴承;凸轮轴与凸轮轴承、摇臂;活塞、活塞环与气缸壁等以很高的速度作相对运动。这时,如果金属表面直接摩擦,摩擦力很大,不仅会增加汽油机内部的功率消耗,使摩擦表面迅速磨损,而且由于摩擦产生的大量热,可能使某些零件表面过热、熔化,致使汽油机无法运转。因此,必须对相对运动表面进行润滑,以减小摩擦阻力、降低功率消     

TND-1处理气缸套材料的边界磨损性能

论文对TND-1工艺处理的两种缸套材料和HT20-40与镀铬铸铁环组成的摩擦副,边界润滑、往复滑动磨损试验进行了研究。结果表明:缸套采用TND—1工艺处理对提高缸套——活塞环摩擦副的耐磨性是非常有效的。     

挺杆材料及其制造工艺研究进展

挺杆是发动机中三对主要的摩擦副中的一个重要零件,它与凸轮构成一对工作条件非常苛刻的摩擦副.发动机工作运转时,挺杆不可避免的会产生磨损.影响气门挺杆的磨损的因素很多,如凸轮轴—挺杆摩擦副的结构特征、材料的选取、表面粗糙度、旋转速度与润滑条件等,本文主要从挺杆的材料及其制造工艺两个方面总结了目前挺杆制造现状.     

合金铸铁缸套与PVD(CrN)活塞环配对时缸套磨损机理

针对合金铸铁缸套与物理气相沉积(PVD)(CrN)活塞环配对副开展摩擦磨损试验,通过观察缸套试样在不同负荷、不同磨损时间下的表面形貌及成分,研究合金铸铁缸套与PVD(CrN)环配对时,缸套的磨损机理.研究表明:采用PVD(CrN)环与合金铸铁缸套配对,可在保证缸套磨损量略微降低的前提下,使活塞环的磨损量大幅度降低;缸套磨损表面呈现连续片状的平台形貌,无明显黏着磨损痕迹.其磨损发生的机理:缸套基体在法向负荷的作用下,发生塑性变形,在摩擦力的反复作用下,塑性流动层被挤压出接触平台表面,流动薄层在缺陷处或应力集中处发生开裂、脱落,形成磨屑.     

内燃机凸轮弹性流体动力润滑的研究

先给出了全膜线接触弹性流体膜厚计算的统一公式,应用弹性流体动力润滑理论,探讨了凸轮油膜厚度的计算方法。利用MATLAB软件编制的程序可计算凸轮弹性流体润滑油膜厚度、凸轮膜厚比λ,从而能判断摩擦副之间的润滑状态,并对判断凸轮表面损坏形式、减少两接触表面的磨损、凸轮参数优化设计和使用寿命预测等具有重要意义。     

汽油机配气机构的优化设计

为了解决某汽油机存在的凸轮磨损和气门噪音问题,采用滚子摇臂代替原机的弧形摇臂,通过用滚动摩擦代替原机的滑动摩擦,减小凸轮轮廓的磨损;通过优化凸轮型线的方法降低汽油机进排气门落座速度、落座力,进而减小发动机噪音,提高零件的可靠性和耐久性;对改进后的配气系统的动力性、噪音和耐久性进行了试验验证,证明满足工程实际应用.     

缸套-活塞环材料摩擦系数的试验研究

为了研究机车柴油机缸套活塞环材料的摩擦学性能,我们设计并制造了一台往复式摩擦磨损试验机。该试验机可在一定范围内实行负荷、速度,机油量的单因素控制,并可同时定性和定量地显示运动中的摩擦力大小．我们利用该试验机对美国GE公司采用的软氮化铸铁缸套-表面镀铬铸铁活塞环材料进行了摩擦学性能的试验研究,得出了该配对副在往复滑动中摩擦系数随负荷和速度变化的关系曲线．     

松孔镀铬缸套磨损机理研究

采用往复式摩擦磨损试验机,从缸套、活塞环零件上切取试样开展试验,通过测量镀铬缸套的摩擦系数、磨损量,观察缸套磨损后形貌、磨粒形貌以及成分并与传统合金铸铁缸套对比,研究松孔镀铬缸套的磨损机理.结果表明:与铸铁缸套相比,镀铬缸套可以大幅降低缸套磨损量,但摩擦系数略高,对活塞环磨损略大;镀铬缸套磨损后表面呈现点状微坑形貌,磨粒呈片状或薄片状;镀铬层的松孔附近在往复摩擦力的作用下萌生疲劳裂纹,裂纹沿表面平行于滑动方向扩展,直至延伸到表面脱落,形成磨粒,造成磨损.