基于MATLAB的微坑缸套润滑模型分析及参数计算

用超声波加工缸套内表面微坑，提出相应的微坑缸套-活塞环摩擦副润滑理论模型，运用流体润滑理论微坑单元进行分析，并运用MATLAB求解了该数学模型，得出了单个微坑内外的油膜压力、微坑承载力和摩擦力等相关参数。     

应用竞选算法的缸套微坑结构参数优化

在薄壁缸套表面的微坑结构参数影响分析基础上,确定了影响动力润滑的设计变量,以瞬时最小油膜厚度最大化和润滑油损耗量最少为优化目标,建立了优化模型。将竞选算法用于缸套微坑结构参数优化求解,很快地获得全局优化解,结果表明该方法是可行的。     

薄壁缸套表面的微坑结构参数影响分析

建立了微坑缸套表面润滑动力分析模型,获得了最大速度瞬时最小油膜厚度与球面微坑半径和微坑口部半径的关系方程,分析了球面微坑半径和微坑口部半径对最小油膜厚度最大瞬时值影响.数值结果表明,最大速度瞬时最小油膜厚度受到微坑口部半径的直接影响,是缸套表面油膜厚度的主要控制参数.     

数控加工缸套工作表面微坑的方法研究

在数控机床上实现对微坑加工的自动化，提高微坑的加工效率，同时很好地控制微坑的深度，使加工出来的微坑均匀一致。由于微坑分布和结构参数可控，且所有微坑均匀分布，相互独立，可以在缸套与活塞表面建立动压润滑。     

缸套工作表面微坑数控加工的方法和效果

在数控机床上实现对微坑加工的自动化，提高微坑的加工效率。同时很好地控制微坑的深度，使加工出来的微坑均匀一致。由于微坑分布和结构参数可控，且所有微坑均匀分布，相互独立，可以在缸套与活塞表面建立动压润滑。通过试验验证了微坑的润滑效果。     

微坑缸套CAD系统的开发

简要介绍了三维软件UG18的二次开发工具,并以UG软件为二次开发平台结合有限元分析软件ansys开发了一套专用于薄壁微坑缸套生产和有限元分析的CAD系统。     

内燃机缸套-活塞环微织构设计与研究进展

微织构作为一种良好的表面改性技术已经被广泛应用于改善发动机缸套-活塞环摩擦副的摩擦性能。以微织构的研究方向为依据,分析微织构改善缸套-活塞环表面润滑摩擦性能的作用机制,总结和阐述织构复合化、组合织构以及织构仿生化等方面的研究现状和进展,最后,指出表面织构研究中存在的不足和对下一步研究重点的展望。     

表面织构分布参数对流体动压润滑的影响及其数值优化

为获得最优的表面织构分布参数,以球冠凹坑织构模型为研究对象,选择不等边的矩形计算控制单元,建立水平和垂直分布距离(密度)不等的表面织构分布模型。根据流体动压润滑原理,基于Navier-Stokes方程建立二维Reynolds方程,并通过多重网格方法进行求解,以平均油膜压力和油膜压力峰值作为动压润滑性能的评价指标,研究表面织构分布间距对油膜压力数值大小和油膜压力稳定性的影响,并研究表面织构分布间距对油膜压力的影响机制。结果表明:控制区域平均油膜压力随凹坑控制单元边长的增大先逐渐增大再缓慢减小,当织构单元边长为凹坑半径的3.4倍,长宽比为0.82时,可以获得最优的油膜承载力;适当增大边界凹坑的控制单元,使边界处凹坑左右侧间距都在凹坑半径的3.4倍左右时,可以有效地提升油膜压力稳定性;泵吸作用和影响区域占控制区域比率的变化导致表面织构分布间距对油膜压力产生了影响。     

织构化活塞环/缸套的瞬态热流体动力润滑分析

考虑温升对活塞环/缸套流体动力润滑的影响,联立广义Reynolds方程、膜厚方程、载荷方程、能量方程及热传导方程,建立织构化活塞环/缸套的瞬态热流体动力润滑模型;采用多重网格法和逐列扫描法进行求解,探究织构参数对热流体润滑的影响。结果表明:摩擦引起的温度升高使得最小油膜厚度和最大油膜压力变化趋势及大小均发生显著的变化,这表明在对该摩擦副进行动力润滑分析时必须考虑温升的影响;织构面密度和深度对最小油膜厚度、最大油膜压力及最大油膜温度随曲柄转角的变化趋势没有明显的影响,但对它们的值的大小产生不可忽略的影响,其中在做功冲程,小织构面密度和织构深度对应较小的最小油膜厚度和最大油膜温度,较大的最小油膜厚度。研究表明:在一定范围内,小的织构面密度和织构深度具有更优的燃油经济性,反之则具有更优的润滑可靠性。     

柴油机缸套表面微沟槽织构润滑性能仿真分析

针对缸套表面织构微沟槽形貌,建立了缸套-活塞环摩擦副混合润滑理论模型,并采用MATLAB编程计算来分析微沟槽形貌参数对其润滑摩擦性能的影响规律。结果表明：缸套表面微沟槽可以形成很好的油膜压力,有效地改善缸套-活塞环间的润滑状态;随着微沟槽角度的增大,最小膜厚比逐渐增大,其润滑效果也越来越好,综合考虑摩擦润滑性能和机油耗性能情况下,最佳的微沟槽角度为60°。在上止点附近,面积占有率变化Sp对量纲一摩擦力影响较大;在其他区域,面积占有率对摩擦力影响不大;综合考虑油膜厚度与摩擦力,当Sp=0.15时效果最好。随着微沟槽深宽比e的增大,量纲一摩擦力不断增大,当e从0.025增大到0.150时,平均量纲一摩擦力增大了2.3倍,但深宽比过大,润滑效果将会减弱。研究结果认为,最佳深宽比的范围为0.05~0.08。
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旋转油缸的设计

在橡胶制造业中,胶料需要在密炼机的一个密封的容腔中混炼,混炼室的打开是否可靠,关闭是否严密,将直接影响胶料的混炼质量和生产环境.通常密炼室的打开和关闭动作是通过气缸推动下顶栓作直线运动来完成.这种方式无法补偿因下顶栓的磨损而使混炼室内的粉尘泄漏.而采用双齿条式旋转油缸通过齿条、齿轮和联轴器来带动下顶栓的开、关,可解决以上缺陷.此装置耗能小,输出扭矩大,控制方便和可靠,图1为双齿条旋转油缸的结构图.     

硬岩掘进机推进液压缸结构参数优化

针对硬岩掘进机(Tunnel boring machine,TBM)破岩掘进过程中强振动对推进液压缸动态特性的影响,建立了推进液压缸轴向基础振动下的动态响应数学模型,并试验验证了模型的正确性。仿真研究了不同基础振动参数下液压缸失效区域,液压缸无杆腔压力波动幅值与轴向基础振动幅值成线性正相关,且在固有频率处最大,超过固有频率继续增大至90 Hz时压力波动幅值可视为定值。应用响应曲面法对液压缸结构参数进行了优化,优化后的液压缸正常工作能承受的基础振动幅值-频率范围较优化前拓宽了45%。利用响应曲面法对液压缸进行结构参数优化可为TBM推进液压缸设计和选型提供理论依据。     

圆盘旋转冲击粉碎机转子参数优化EDEM仿真

针对一种利用旋转产生的离心力冲击碰撞片粉碎装置,运用EDEM离散元素法,对物料在圆盘旋转冲击粉碎机转子加速下通过出料管撞击碰撞片冲击粉碎过程进行仿真,分析了转子转速和碰撞距离两个主要参数对破碎效果的影响,并设计正交通过对比物料的粉碎程度,对圆盘旋转冲击粉碎机转子进行初步选型设计,经过分析表明:转子转速对黏结键的破坏随着转速的增加逐渐增大;碰撞距离越短物料脱离出口处的速度越快能量越大,对物料的破碎效果越明显;旋转速度在600r/m,出料管端口距碰撞片15mm时粉碎机效果最好,为破碎机提高破碎效果提出参考依据。     

旋转气缸压缩机缸体运动轴心轨迹的计算

利用流体动力润滑理论,建立了求解旋转气缸压缩机的缸体轴心轨迹计算模型,以一台XC—0.36/7型压缩机为例,计算了缸体的轴心轨迹,在此基础上,分析了机器的运行情况,同时根据缸体摩擦功耗的大小,确定了选择缸体结构宽度的参考依据     

转缸旋转压缩机的动力性能

在分析工作原理与运动机构的基础上,建立了转缸旋转压缩机的力学分析模型。针对电动机功率为1kw的R410A房间空调器用转缸旋转压缩机的动力性能进行了分析,分析结果表明：转缸旋转压缩机比较适合处理HFC类制冷工质;转缸的摩擦损失较大,克服此缺点将是提高该压缩机效率的关键所在。     

某靶弹薄壁外筒加工稳定性分析与参数优化

薄壁件加工中,工件刚性较弱,不合理的加工参数会导致加工过程中发生颤振现象,加工稳定性分析是避免加工颤振和提高加工效率的重要途径。针对某靶弹薄壁外筒的加工时变动态特性,建立了其不同加工阶段下的有限元分析模型,分析了不同加工阶段下加工位置处的动态特性。建立了薄壁外筒镗削加工动力学方程,并转化到频域进行求解。利用频域稳定性预测模型结合频响函数对不同加工阶段下的稳定加工边界进行预测,得到了相应的稳定性lobe图。根据稳定性lobe图,给出了优化后的加工参数,提高了某靶弹薄壁外筒的加工效率。     

缸筒表面油漆的超声熔盐复合清洗参数优化

针对再制造液压缸筒表面厚重油漆难以去除的问题,采用超声熔盐复合清洗技术进行有效清洗。影响复合清洗效果因素较多,选择清洗温度和超声功率进行研究。通过中心复合试验法,以清洗周期和3.5min去污率作为评判标准,拟合试验数据建立回归方程和响应面模型,探究清洗温度和超声功率的影响作用。结果显示:随清洗温度升高,熔盐表面张力变小,化学反应速率提高,清洗周期变短,清洗能力增强;超声功率增大,清洗场内振荡作用变强,使熔盐加速流动,场内各部分温度趋于一致,加速反应进行,增强清洗能力。因此随清洗温度和超声功率提高,复合清洗去除油漆能力增强。通过试验确定超声熔盐复合清洗去除油漆的最优参数为清洗温度(326～336)℃,超声功率为最大值1440W,最优参数下清洗周期为4min,清洗3.5min时去污率为97.5%。