弹性悬臂梁摩擦力测量机构的设计

摩擦力的测量始终是摩擦磨损试验机的重要组成部分之一。在自行开发的模拟缸套 /活塞环摩擦学性能的试验机中 ,采用弹性悬臂梁配合力传感器进行摩擦力的测量。推导了弹性悬臂梁测量摩擦力的公式 ,并用有限元软件分析了弹性悬臂梁的变形 ,确定了合适的截面形状。经试验验证 ,设计的摩擦试验机能够基本真实地反映缸套 /活塞环摩擦副的运动和摩擦学规律 ,具有较强的可信度。     

大功率柴油机试验台架燃油温度自动控制研究

文中介绍了燃油温度对柴油机性能的影响以及燃油温度自动控制在柴油机性能试验中的重要性,并针对大功率柴油机试验台架设计了一套燃油温度自动控制方案,在传统试验台架燃油系统中加装预热和冷却水控制装置,利用台架数据采集控制系统对其进行控制,并通过参数优化提高控制精度。该燃油温度自动控制方案具有成本低廉、操作简便、高效灵活等特点,在实际应用中取得了良好的应用效果,对大功率柴油机试验台架燃油温度的自动控制具有一定的借鉴意义。     

大功率高速柴油机机体缸孔加工技术研究

对缸孔加工定位基准的选择进行了介绍,并对大功率高速柴油机机体缸孔的加工技术进行了研究。分析了大功率高速柴油机机体缸孔的技术条件,确定了缸孔精密加工定位方案,设计了曲轴孔自定心装置,制订了缸孔精密加工操作规范,并给出了加工效果。     

一类大功率气体燃料发动机电控喷射装置的设计

针对大功率气体燃料发动机扫气不充分、空燃比控制精度低和响应慢等问题,提出了一种应用动圈式电磁直线执行器和菌型阀结构的气体燃料电控喷射装置,实现气体燃料的多点顺序间歇喷射以改善发动机的性能。讨论了设计方案和主要设计参数的确定原则,完成了设计并研制了样件。开发了电控喷射装置控制器,并对样件进行了性能测试。试验表明,电控喷射装置的技术方案可以满足发动机的大流量、高响应等要求。     

大功率船用柴油机主轴承负荷与润滑性能的数值分析

主轴承是柴油机的主要摩擦副之一,其工作时的润滑状态直接影响船舶柴油机整机的工作性能。特别是在大功率低中速船用柴油机中,主轴承连续工作时间更长,负荷更大,工况更加恶劣,难以形成良好的动压润滑。因此,论文以9缸G32大功率船用柴油机为例,对各段主轴承的轴承载荷,轴心轨迹,最小油膜厚度进行了计算分析,为判断各道主轴承的润滑情况,精确预测轴承性能,以及判断轴系是否存在异常工作情况提供了依据。     

缸套-活塞环摩擦学性能模拟实验研究

为模拟内燃机缸套-活塞环运动,设计适用于缸套-活塞环的往复式摩擦性能试验台,由传动系统、加热系统、加载系统组成。根据系统中悬臂梁和活塞环专用夹具不同的使用要求,分别进行结构设计和有限元分析。结果表明,当实验条件达到预设极限值(加热温度130℃,摩擦力500 N)时悬臂梁和活塞环专用夹具均能满足使用要求。试验台使用二维力测力传感器,通过特殊装配设计,可同时测量摩擦力和法向负载。通过摩擦性能实验验证,缸套-活塞环在较低负荷(61.7、92.6、123.4 N)条件下,摩擦因数随转速的增大而急剧减小;在较高负荷(250.8、322.5 N)条件下,摩擦因数随转速的增大有所减小并逐渐趋于稳定状态。     

大功率重载摩擦元件磨损率的分形预测方法

研究一种适用于大功率摩擦元件的磨损率预测方法,该方法以摩擦元件表面形貌为基础,材料特性为参数,利用表面形貌采集、数据重构获得的分形参数对摩擦副表面形貌进行分形表征,利用黏附磨损理论建立适用于大功率摩擦元件的磨损率预测模型.该方法可确定有利于改善剧烈磨损的最优分形维数,从而可用于优选摩擦元件,还可解决大功率摩擦元件磨损量只能靠实验手段测量,无法理论预测的问题.     

基于压电悬臂梁振动能量收集器的摩擦自激振动能量收集

针对机械装备滑动摩擦副广泛存在的高强度摩擦自激振动,设计了结构简单的压电悬臂梁振动能量收集器并安装在滑动摩擦副上,以实现将摩擦自激振动能量转换为电能。通过在CETR摩擦磨损试验机上开展摩擦自激振动能量收集试验以及进行相应的有限元和数值仿真分析,验证设计的压电悬臂梁振动能量收集器的效果并分析其机理。结果表明,压电悬臂梁振动能量收集器输出电压的时域演变规律和频域特性与相应的摩擦自激振动信号一致,故设计的压电悬臂梁振动能量收集器可有效地将摩擦自激振动能量转换为电能,实现了摩擦自激振动能量的收集;法向载荷的增大使得输入摩擦系统的能量显著增强,导致摩擦副界面摩擦自激振动强度增大,从而增加了压电悬臂梁振动能量收集器的激励源强度,使其输出电压显著增大;在较大的法向载荷作用下压电悬臂梁振动能量收集器的输出电压最大值达到近4 V且频率较高,可为低功率传感器提供电能供应。     

柴油机活塞环表面类金刚石薄膜在模拟工况下摩擦学性能

大缸径、长冲程的大功率柴油机的活塞环-缸套摩擦副易发生异常磨损,使柴油机动力性能丧失,甚至发生拉缸等重大事故,通过先进的表面处理技术可显著改善活塞环-缸套摩擦副的润滑条件,提高活塞环-缸套摩擦副的摩擦学性能。采用阴极电弧离子镀技术在铬-陶瓷复合镀(CKS)活塞环表面制备厚度为7 μm的DLC薄膜,研究CKS活塞环表面的DLC薄膜在柴油机模拟工况下的摩擦学性能。结果表明：在干摩擦、室温贫油和高温贫油的工况下,CKS活塞环表面的DLC薄膜可以显著减小活塞环-缸套摩擦副对摩的摩擦因数,降低缸套的磨损;摩擦过程中DLC薄膜与润滑油的协同润滑作用以及DLC薄膜的石墨化是改善活塞环-缸套摩擦副摩擦学性能的主要原因。     

42CrMoA钢大功率柴油机曲轴热处理工艺开发

对42CrMoA钢大功率柴油机曲轴的技术参数和热处理工艺难点进行了分析,在工艺试验的基础上,最终确立了该大功率柴油机曲轴的热处理工艺方案和工艺参数,实现了大型中碳低合金钢曲轴水淬的工艺突破,保证了曲轴的力学性能达到技术要求,并成功将该工艺应用于批量生产。