用数控坐标磨床加工活塞靠模

现代内燃机发动机活塞裙部造型较为复杂,往往是一个中凸变椭圆或中凸双变椭圆或由若干坐标点构成的立体型面。在活塞大批量生产中,往往要利用一个工作型面与活塞型面一致的立体靠模,以便在靠模车床上车削活塞裙部型面。由于活塞立体靠模精度高(型面误差小于0.003mm),硬度高(60HRC以上),粗糙度值低(Ra0.20μm),难以用常规方法加工。目前国内车削这种活塞复杂型面所需的立体靠模,一般依赖进口,而且价格很高。     

计入润滑油输送状况的活塞裙部-缸套摩擦副润滑分析

目前活塞裙部润滑分析中一般认为活塞裙部-缸套摩擦副在一个内燃机工作循环所有行程中全部处于充分润滑状况,而实际中当活塞上行(向上止点运动)时,入口处的润滑油量不一定能保证该摩擦副处于充分润滑状况。结合活塞二阶运动模型、流体润滑模型和润滑油流动模型,计算活塞裙部向下(止点)运动后滞留在气缸套壁面上的润滑油量,并以此作为活塞上行期间活塞裙部-缸套摩擦副的润滑油进入量,进行活塞裙部-缸套摩擦副的润滑分析。结果表明,与以往认为所有行程中活塞裙部-缸套摩擦副全部处于充分润滑的分析比较,活塞裙部润滑分析中考虑实际润滑油输送确定活塞上行期间摩擦副的润滑状况时,活塞裙部-缸套摩擦副的润滑性能和活塞二阶运动等都有较明显的变化。     

基于Pro/E的内燃机活塞裙部精确造型

精确活塞裙部形状是活塞CAE/CAM的基础。文中研究在Pro/E环境下采用曲线方程控制活塞裙部多个横断面形状,进而完成活塞裙部的精确建模。     

大功率柴油机组合活塞裙部摩擦特性研究

根据流体动力润滑理论和系统动力学原理对16V280ZJB型大功率柴油机组合活塞裙部进行摩擦特性研究。由活塞的二阶运动理论建立动力学运动方程,由缸套-活塞裙部流体动力润滑理论和微凸体弹性接触模型建立缸套-活塞裙部摩擦学方程,根据以上两个耦合方程计算出活塞裙部的摩擦力,摩擦功耗以及在主次推力面上的最小油膜承载厚度。以及活塞在不同工况下的横向运动和摇摆运动等动力学结果,对计算的结果进行分析和优化可以降低组合式活塞裙部对气缸套的撞击和摩擦,改善活塞裙部的润滑条件。     

裙部型线对内燃机活塞二阶运动和活塞裙部润滑的影响研究

以某多缸内燃机为研究对象,研究活塞裙部纵向型线对活塞二阶运动和活塞裙-缸套摩擦副润滑性能的影响。考虑活塞裙部和缸套的表面粗糙度与微凸体接触,建立了活塞二阶运动方程与平均Reynolds方程相结合的活塞裙-缸套摩擦副润滑分析模型。活塞二阶运动方程采用Broyden方法求解,应用有限差分法进行活塞裙-缸套摩擦副的润滑分析。结果表明,采用二次曲线型活塞裙部有利于改善活塞裙-缸套摩擦副润滑性能、降低内燃机摩擦损失、减轻活塞对气缸套的冲击和提高内燃机工作的平顺性。     

基于MATLAB和AutoCAD的活塞裙部中凸变型面造型

在MATLAB环境下,利用三次样条插值方法得到了活塞裙部中凸变型线.并依据自由曲面造型理论,给出了活塞裙部型面造型及加工数据文件的生成方法,同时生成了相应活塞裙部型面数据文件.并与AutoCAD软件结合,在AutoCAD环境下实现了活塞裙部型面造型.     

内燃机活塞裙部二次型线的弹性流体润滑分析

在对活塞动力学和流体动压润滑行为进行耦合建模的基础上,以椭圆曲线为例分析了二次裙部型线对承压油膜形成的影响,并通过仿真计算考察了活塞裙部二次型线下的油膜力及其在活塞两侧的分布、裙部摩擦损失、活塞二阶运动等.通过分析可知,与直线型裙部型线相比,二次型线具有如下特点:裙都与缸套间的多段楔形有利于形成分布更加合理的多段承压油膜,从而有利于活塞的可靠润滑和导向;活塞裙部摩擦损失有所减小;活塞横向运动速度和位移有明显增加等.     

考虑系统变惯量特性的活塞裙部摩擦分析

为了深入分析活塞裙部摩擦行为,提出了考虑变惯量影响的活塞二阶运动耦合分析模型,结合雷诺方程,计算和比较了考虑变惯量影响与不考虑变惯量影响的活塞裙部摩擦力和摩擦功耗,并讨论了连杆质心位置对于裙部摩擦力和摩擦功耗的影响。结果表明:在考虑系统变惯量的影响下,活塞裙部摩擦力和摩擦功耗都有所增加,增加幅度约为11%,连杆质心位置对于裙部摩擦力和摩擦功耗有明显影响。因此,针对活塞裙部的摩擦学研究应该将系统变惯量的影响考虑在内。     

内燃机活塞裙部配缸间隙对裙部润滑影响的研究

本文建立的数学模型主要是结合动力学方程及缸套 -活塞裙部间的流体动力润滑方程 ,采用数值分析方法来研究活塞的二阶运动 ,并从减小活塞裙部摩擦功耗和减小活塞横向运动的角度 ,对活塞与缸套的最佳油膜间隙进行了确定 ,使得活塞裙部与缸套的间隙更为合理     

基于280ZJB组合式活塞裙部的摩擦特性研究

在组合式活塞裙部摩擦学和动力学已有研究的基础上,建立适用于大功率机车组合式活塞裙部的二阶运动和动力润滑耦合模型,并在Matlab环境下,编写了耦合模型的计算方法,研究各项参数变化对组合式活塞裙部摩擦特性和动力学行为的影响。结果表明,润滑油动力黏度、发动机转速、活塞销偏置对活塞裙部的摩擦特性有重要影响。     

转子压缩机滚动活塞角速度的计算方法比较

转子压缩机滚动活塞角速度的计算对于压缩机的动力学分析至关重要,其计算方法有多种.近年来提出的简化解析式法及平均值法具有计算简便的特点,但其准确性方面却鲜有研究.以滚动活塞角速度的精确计算方法——迭代法为对比标准,利用MATLAB软件编写程序研究了两种方法(简化解析式法及平均值法)在计算活塞角速度时的计算精度,并研究了压...     

斜盘式轴向柱塞泵最佳柱塞数确定方法

给出了斜盘式轴向柱塞泵结构及性能的主要影响因素,分析了柱塞数与各因素之间的关联性。运用综合因素评价法,对各因素进行综合性加权比较,得出了柱塞数选取最佳方案。运用该方法确定了K3V型双联轴向柱塞泵设计中的最佳柱塞数(最佳柱塞数为9)。     

斜盘式轴向柱塞泵最小留长比的计算与仿真

柱塞设计合理与否是影响柱塞泵寿命的重要因素之一，而柱塞的最小留长比是柱塞设计的关键指标。为了提高柱塞泵使用寿命，需要对柱塞最小留长比设计方法进行深入研究。首先结合柱塞受力采用数值分析的方法得到柱塞最小留长比的理论计算公式，并应用ANSYS仿真软件对结果进行对比复核，此后将计算结果应用到产品中进行试验考核，验证了最小留长比计算的正确性,从而为最小留长比的设计提供了一种有效方法。此外应用以上设计方法对4种常用缸体材料的最小留长比进行了计算分析与试验验证，得到了相应的最小留长比，为工程实践中最小留长比的实际选用提供了一定的数据支持。     

空压机有限寿命活塞设计

针对采用传统经验方法设计的空压机活塞存在材料浪费、笨重、寿命无法预期等问题,提出了采用有限元设计方法。应用到空压机有限寿命活塞设计当中,实现了空压机活塞材料、结构、寿命的优化设计。主要通过对空压机活塞功能的分析及边界条件的界定,完成活塞外部受力、静应力、热应力以及寿命的计算,并采用误差评估方法对计算结果进行评估,最后对空压机有限寿命活塞进行试验测试,验证了该方法的有效性和准确性。研究结果表明:采用有限元设计方法设计的空压机活塞解决了传统经验设计带来的笨重问题,还能对活塞的寿命进行计算、预测。应用有限元预测出活塞的寿命,即可以为空压机制定维护保养计划提供更准确的依据,又可以精确确定空压机维修周期,这对提高空压机的工作可靠性和耐久性具有极其重要的意义。     

表面粗糙度和润滑油黏度对活塞裙-缸套摩擦副润滑性能的影响

以一多缸内燃机为对象,研究表面粗糙度和润滑油黏度对活塞裙-缸套摩擦副润滑性能的影响。建立活塞二阶运动方程与平均Reynolds方程相结合的活塞裙-缸套摩擦副润滑分析模型。活塞二阶运动方程采用Broyden方法求解,应用有限差分法进行活塞裙-缸套摩擦副的润滑分析。结果表明,表面粗糙度对活塞裙-缸套摩擦副润滑性能影响不明显,而随润滑油黏度增加,活塞裙-缸套摩擦副的最小油膜厚度、摩擦力和摩擦功率增加,最大油膜压力在进气和排气行程随润滑油黏度变化比较明显,在其他行程变化较小。     

发动机活塞光弹应力试验与有限元分析

依据发动机活塞的机械负荷,介绍了活塞光弹应力试验的模型制造和试验过程,建立了活塞有限元模型,分析了机械边界条件的施加方法.计算与试验结果很好地吻合,为发动机活塞的耦合分析和结构优化提供了可靠依据.     

外台阶锥形环混合润滑的积分算法及其与差分法的比较

建立考虑到活塞环尺寸、弹力、润滑油黏度、粗糙度等影响因素的外台阶锥形环-缸套系统的混合润滑仿真模型,分别基于积分法和有限差分法求解一维平均雷诺方程,获得整个工作循环内的油膜厚度、油膜压力和摩擦力等参数随转角的变化关系。结果表明,积分法在求解平均雷诺方程时速度较快,程序框架简单明了,但积分法的推导依赖于活塞环型线,而差分算法对活塞环型线依赖性较小;2种算法得到的锥形环上行时的油膜厚度相差较大,这是由于所采用的油膜破裂边界不同,其中差分法采用的Reynolds边界条件相对于积分法采用的半Sommerfeld边界条件在边界的确定上更加准确。     

自由活塞极限位置的液压节流控制

针对单活塞液压自由活塞发动机自由活塞运动不受机械机构约束的情况,研究单活塞液压自由活塞发动机自由活塞极限位置的液压节流控制方法,保证系统机械结构安全。基于对自由活塞极限位置节流控制原理的分析,建立液压控制回路数学模型,结合试验和仿真分析节流控制的工作特征及其影响因素。研究结果表明,单活塞液压自由活塞发动机极限位置的液压节流控制应考虑单向阀节流、回油阻尼和油液弹性三种作用效果的影响。压缩腔压力在膨胀冲程的第一次压力峰值由单向阀引起,第二次压力峰值由回油阻尼和油液弹性引起。增大回油孔通流面积可减小第一次压力峰值压力波后期高压的持续时间。回油阻尼和油液弹性能有效防止单活塞液压自由活塞发动机机械损坏的发生。     

活塞外圆检测仪的优化设计

为了测量日趋复杂的异型型面活塞的各个参数,打破市面上的活塞检测仪大多价格昂贵且检测方法复杂的局面,提供一种优化的活塞检测仪。采用密珠轴承代替一般轴承,获得的检测仪具有性价比高、简单可行、无需人工找中心的特点;其结合计算机自行开发出的活塞轮廓检测方案更是简化了以往繁琐的操作步骤,可实现自动与人工任意切换,并且测量精度大大提高。实践证明,基于该种方法优化后的检测仪可以满足实际的检测要求。