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。     

活塞裙部中凸变椭圆异形面磁性研磨新工艺的研究

活塞是发动机的重要零件，为了提高活塞的工作性能，活塞裙部型面不断得到改进，如今广泛采用了中凸变椭圆异型表面。目前，大批量的活塞磨削加工、光整加工往往借助于数控磨床，通过型面编程来加工，设备昂贵，加工成本高，技术难度大。鉴于此，笔者在深入研究磁性研磨光整加工的基础上，研制出针对活塞裙部光整加工的磁性研磨装置。     

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.     

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的活塞裙部复杂变型面造型

介绍基于Matlab的任意闭合型值点的一维三次样条插值方法,并应用于活塞裙部复杂型面造型的三维重建中。在MATLAB环境下,利用三次样条插值方法得到了活塞裙部中凸型线。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。     

基于活塞裙部横截面轮廓度误差评定的软件设计

为了解决活塞裙部中凸变椭圆轮廓误差的测量和评定问题，本文结合活塞最小二乘法计算活塞各个测量截面的最小二乘圆心坐标，并运用坐标平移旋转变换法对采样点进行坐标变换，确定活塞裙部轮廓曲线中的特征参数，借助于VB编制了测量软件。并对活塞车床上所加工的活塞试样进行了测量与评定，得到了良好的效果。     

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。     

中凸变椭圆活塞等体积切除率加工模型及仿真

为使中凸变椭圆活塞裙部加工过程中切削力尽可能恒定,提出一种等体积切除率加工方法。通过分析中凸变椭圆活塞裙部的加工原理和机床的结构与运动关系,建立了数控加工模型,并分析了工件匀速转动时,材料切除率、切削深度和切削面积的变化规律。将机床主轴的匀速转动转变为满足动力学性能约束的非匀速转动,使车削中凸变椭圆活塞裙部轮廓时,材料切除率和切削力基本恒定,建立等体积切除率数控加工模型。通过实例计算,获得用等体积切除率法加工给定活塞裙部轮廓时机床各轴的瞬时位置参数,并将其转变为数控代码。通过仿真加工和测量误差分析,验证了所提方法的可行性。     

轮廓参数对活塞二阶运动和裙部润滑性能的影响研究

在考虑连杆惯性的基础上,根据活塞的力和力矩平衡建立活塞的二阶运动模型。在对活塞-缸套系统的混合润滑和活塞动力学行为进行耦合分析的基础上,研究活塞裙部纵向、横向型线、活塞销偏置和热变形对裙部摩擦学性能的影响。运用FDM求解裙部润滑的平均Reynolds方程,在此基础上,运用Runge-Kutta法求解活塞的二阶运动轨迹。在综合考虑连杆惯性、活塞裙部和缸套表面粗糙度的基础上,研究了活塞纵向、横向型线、活塞销偏置和热变形对活塞裙部二阶位移、速度和摩擦功耗等的影响。数值结果表明,连杆惯性力对活塞裙部摩擦特性的影响较大。当中凸变椭圆活塞采用纵向抛物线型轮廓,分别取较小的上端椭圆度和较大的下端椭圆度,较小的上端径向缩减量和较大的下端径向缩减量,并将活塞销向主推力边偏置时,可减小二阶运动幅值和速度,同时增大裙部润滑油膜厚度,减小活塞-缸套系统的摩擦功耗。研究为考虑活塞裙部热变形的轮廓型线设计提供了依据,可进一步改善活塞-缸套系统的摩擦学性能。     

活塞裙部中凸变椭圆异型面车削加工

介绍了一种以步进电机为驱动源，采用软靠模与硬靠模相结合的新方法，实现中凸变椭圆活塞裙部加工的车削系统。系统应用计算机进行控制，并进行加工误差的补偿，有效提高了加工精度和效率，获得良好的效果。