船用柴油机供油凸轮-滚轮副弹流润滑分析

凸轮-滚轮是柴油机供油系统核心摩擦副，通常处于周期性瞬变载荷、瞬变速度及瞬变曲率苛刻服役环境下，接触界面弹流润滑特性复杂，表面点蚀、磨损故障频发，降低使用寿命。本文以某船用柴油机供油凸轮机构为研究对象，建立考虑凸轮副瞬变动力学的弹流润滑分析模型，验证了基于单质量动力学模型的凸轮副弹流润滑结果的准确性，并研究了工作行程内工况变化对凸轮-滚轮副动态接触及弹流润滑性能的影响规律；讨论了凸轮转速和接触载荷的改变对凸轮-滚轮摩擦润滑状态的影响。结果表明：一个工作周期内，最大接触应力出现在供油结束角处，润滑状态最差，回程段结束处表面摩擦闪温最大，低速、重载情况下润滑膜厚明显降低，导致摩擦系数较大及表面闪温过高问题；此外，通过优化偏心距及基圆半径等结构参数，可使得凸轮-滚轮间摩擦润滑接触状态明显改善。