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.     

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。     

活塞异型面数控加工的一种逼近方法及其加工实现

针对发动机活塞截面型线的不规则性,提出了采用三次样条插值和双圆弧拟合相结合的方法逼近活塞截面型线.重点介绍了适用于计算机编程的三次样条插值方法和双圆弧拟合原理,并选取实例进行验证.最后根据活塞异型面的表面成型机理搭建了实现其数控加工的硬件平台.     

活塞结构参数对裙部磨损状况的影响研究

为了减小活塞裙部磨损、提高活塞运行的稳定可靠性,以Ricardo公司的Pisdyn软件为模拟计算工具,以某款柴油机为研究对象,建立一个包含活塞、连杆、缸套等组件的综合考虑表面粗糙度、活塞和缸套热及弹性变形影响的多体动力学模型,研究了配缸间隙、活塞销偏置、中凸点高度、裙部顶端间隙等参数对活塞磨损的影响规律,为活塞的结构设计提供了理论指导。研究结果表明:增大配缸间隙,会减小裙部磨损,但增加过大时,会引起裙部顶端和低端的磨损;随着活塞销偏置由次推力面向主推力面的移动,裙部最大磨损载荷逐渐增大,同时导致主推力面磨损区域向下移动,次推力面磨损区域向上移动;随着中凸点高度的增加,裙部磨损最严重的区域向顶端移动;增大裙部顶端间隙,会使得裙部磨损载荷逐渐减小,主推力面和次推力面磨损区域均向下移动;增大裙部型线上指数,裙部两侧磨损载荷均呈现增大的趋势,主推力面磨损区域向下移动,次推力面磨损区域向上移动;裙部底端间隙和型线下指数对活塞磨损的影响较小。     

压电陶瓷微驱动器活塞裙部加工系统

一种采用压电陶瓷微驱动器作活塞裙部型面加工系统的微位移驱动源，用软靠模的方法，实现中凸变椭圆活塞裙部加工的车削系统。     

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.     

UG软件在活塞丝网印刷型面设计中的应用

用UG软件中的缠绕/展开曲线功能,精确设计活塞裙部丝网印刷图案,对其边缘进行圆滑处理,以1:1的比例输出,即可得到丝网印刷图案。此丝网面与活塞裙部型面精确吻合,不论多么复杂的裙部型面均可简单精确的设计。     

发动机叶片截面型线拟合算法比较

由于发动机叶片型面复杂且参数繁多,通常需对叶片各个截面进行检测,即把对叶片型面的检测转化为曲线测量,针对这一难题,研究了叶片截面型线的拟合算法。三次样条插值、Bezier曲线拟合、三次B样条曲线拟合是曲线造型具有代表性的三种方法,对比这三种方法的优缺点来确定适合叶片截面型线拟合的算法,并通过实例,利用三坐标测量机得到14组叶片截面型线的离散数据点,通过MATLAB编写程序来验证截面型线的拟合算法。根据三种方法理论上的优缺点和实验结果的图形显示对比可知,三次B样条曲线拟合的结果最为理想,该结论为叶片型面检测提供了依据。     

基于NX二次开发的直纹面叶片造型技术

总结了文献中叶轮造型的方法的优点与不足。提出使用NXGrip二次开发来提高计算和建模效率。使用MATLAB导入了叶片中面原始数据并生成了创建点和厚度数组的Grip代码。使用NX Grip二次开发创建了叶片的插值节点、三次B样条和直纹面。从工艺的角度对叶轮的结构进行了分析。对中面进行适当延伸,加厚并进行修剪得到叶片实体。对叶轮其它结构进行建模并最终生成可用于加工的叶轮模型。     

基于Pro/E的活塞裙部中凸变椭圆型面设计

随着汽车发动机不断向高速、高负荷发展,活塞裙部形状、精度对发动机工作性能有着关键的影响。在分析活塞裙部中凸变椭圆型面的特点及设计规律基础上,探讨建立了活塞裙部廓形数学模型。随着计算机辅助设计技术的快速发展在Pro/E环境下实现精确活塞裙部设计,进而完成活塞精确造型,为提高活塞后续CAE/CAM工作精度奠定基础。实例表明:方法通用性和精度较高,可以缩短产品的设计周期,提高企业市场竞争力,具有较好的工程应用价值。     

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。     

中凸型活塞裙部的流体动力润滑分析

结合动力学方程及活塞裙部在缸套内的流体动压润滑方程,运用数值方法研究活塞的二阶运动,分析中凸型线对活塞裙部无量纲位移等方面的影响.通过与直线型线对二阶运动影响结果比较发现,中凸型活塞裙部更利于运转性能的提高.     

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。     

高次曲线的B样条插值

在激光切割加工的工件轮廓中,有些是由复杂的参数曲线构成。用传统的直线或圆弧插值,由于在分割节点附近进给量波动,使高速切割的效果欠佳。若采用B样条插值,然后实现B样条的直接插补,就能够解这个问题。B样条曲线是一种CAGD形状数学描述的基本方法。它具有局部性、几何不变性以及造型灵活性等优点,更重要的是它的连续性,B样条曲线是分段曲线,在每一段内部无限次可微,在曲线段的端点处为(n—r)次可微(n为样条曲线次数,r为该端点的重复度)犤1犦。因此考虑用三次B样条曲线对高次曲线进行插值。1型值点的生成根据函数的几何特性,可以将整条…     

HB插值样条曲线曲面

利用三次Ｈｅｒｍｉｔｅ基的变换，得到了构造三次插值样条曲线曲面的一组新的基－ＨＢ基。由ＨＢ基构造的分级三次插值样条曲线具有Ｃ＾１连续，保形的特点，构造的双三次插值样条曲面具有Ｃ＾１－连续，形状可调的特点，能方便地应用于ＣＡＤ／ＣＡＭ设计造型中。     

活塞裙部超磁致伸缩车削加工机理研究

提出了一种以超磁致伸缩换能器为驱动源的车削加工方法。通过对活塞裙部变椭圆截面及中凸型线的成型理论分析,阐述了活塞中凸变型面的超磁致伸缩车削加工实现机理。初步实验结果表明,该加工方法不仅能满足设计加工要求,而且还简化了加工过程,为超磁致伸缩材料在活塞裙面中凸变型面的车削加工领域的应用奠定了理论和实验基础。     

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。     

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。     

活塞裙部型线对流体动力润滑特性的影响

从活塞裙相对于气缸壁面变速润滑运动的状态出发，建立了雷诺方程，再以椭圆-双曲面表达热态时活塞裙部型面的形状，以解析式模拟裙部表面和气缸壁面之间的油膜分布，在最小油膜厚度不能小于气缸壁面和裙部表面的粗糙度的前提下，用有限元方法解雷诺方程，得出分布的油膜压力。并用油膜压力合力与侧压力是否平衡来判断裙部型面的设计是否合适。在计算过程中还发现中凸点附近的曲率半径不能过小。     

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。