试述正交内燃机曲轴轴承热弹性流体动力润滑
最后更新时间:2024-02-07
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论文导读:
摘要:内燃机高功率,小体积的进展方向对主轴承及连杆轴承等关键摩擦副提出了极其严格的要求。本论文以国内外内燃机主轴承及连杆轴承的探讨近况出发,多角度浅析了轴承润滑的探讨内容,系统阐述了流体动压润滑论述。通过MSC.nastran对机体、曲轴、连杆等关键部件进行有限元模态压缩,获得相应的缩减文件。通过曲轴的模态试验验证了曲轴有限元模型的准确性。通过Flowmaster软件建立发动机的润滑系统仿真模型,较为准确的确定了供油压力等边界条件。在考虑轴瓦的表面形貌,轴瓦及轴颈的弹性变形等对轴承润滑影响的基础上,轴承采取热弹性流体动力润滑模型充分考虑温度变化的影响,基于EXCITE PowerUnit建立了曲柄连杆机构的多体动力学模型。通过对主轴承及连杆轴承润滑的详细浅析可得,油膜厚度的膜厚比均大于1,油膜压力最大值与粗糙接触压力最大值均远低于极限值,轴瓦平均热负荷非常小,机油温差不大,证明了2D25柴油机主轴承及连杆轴承润滑良好。通过转变轴瓦形状、适当加宽轴瓦宽度或提升该处轴颈刚度等措施,可改善因主轴颈倾斜不对中造成第一主轴承的轻微偏磨现象。对主轴承及连杆轴承的关键结构参数:轴承宽度、轴承间隙、油槽宽度(连杆轴承为供油孔直径)、供油孔位置等进行了四因素三水平的正交试验设计,探讨各因素对轴承润滑的影响主次顺序。通过正交实验,选出了轴承润滑的较优案例,主轴承中的较优案例为:轴承间隙0.056mm,轴承宽度32mm,进油口位置45°油槽宽度5mm;连杆轴承的较优案例为:轴承间隙0.042mm,轴承宽度为33mm,进油口位置为285°,进油口直径为(?)7mm。通过极差法浅析各因素对轴承润滑的影响主次顺序。对主轴承及连杆轴承润滑影响最为关键的两个结构参数均为轴承间隙与轴承宽度,在发动机的设计与利用的历程中需要重点关注。关键词:柴油机论文轴承论文热弹性流体动力润滑论文结构参数论文正交实验论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要3-4
ABSTRACT4-6
目录6-8
第一章 绪论8-16
第六章 结论与展望74-78
参考文献79-83
附录A 攻读硕士学位期间参与项目及发表论文83
附录B 攻读硕士学位期间获得的奖励83
摘要:内燃机高功率,小体积的进展方向对主轴承及连杆轴承等关键摩擦副提出了极其严格的要求。本论文以国内外内燃机主轴承及连杆轴承的探讨近况出发,多角度浅析了轴承润滑的探讨内容,系统阐述了流体动压润滑论述。通过MSC.nastran对机体、曲轴、连杆等关键部件进行有限元模态压缩,获得相应的缩减文件。通过曲轴的模态试验验证了曲轴有限元模型的准确性。通过Flowmaster软件建立发动机的润滑系统仿真模型,较为准确的确定了供油压力等边界条件。在考虑轴瓦的表面形貌,轴瓦及轴颈的弹性变形等对轴承润滑影响的基础上,轴承采取热弹性流体动力润滑模型充分考虑温度变化的影响,基于EXCITE PowerUnit建立了曲柄连杆机构的多体动力学模型。通过对主轴承及连杆轴承润滑的详细浅析可得,油膜厚度的膜厚比均大于1,油膜压力最大值与粗糙接触压力最大值均远低于极限值,轴瓦平均热负荷非常小,机油温差不大,证明了2D25柴油机主轴承及连杆轴承润滑良好。通过转变轴瓦形状、适当加宽轴瓦宽度或提升该处轴颈刚度等措施,可改善因主轴颈倾斜不对中造成第一主轴承的轻微偏磨现象。对主轴承及连杆轴承的关键结构参数:轴承宽度、轴承间隙、油槽宽度(连杆轴承为供油孔直径)、供油孔位置等进行了四因素三水平的正交试验设计,探讨各因素对轴承润滑的影响主次顺序。通过正交实验,选出了轴承润滑的较优案例,主轴承中的较优案例为:轴承间隙0.056mm,轴承宽度32mm,进油口位置45°油槽宽度5mm;连杆轴承的较优案例为:轴承间隙0.042mm,轴承宽度为33mm,进油口位置为285°,进油口直径为(?)7mm。通过极差法浅析各因素对轴承润滑的影响主次顺序。对主轴承及连杆轴承润滑影响最为关键的两个结构参数均为轴承间隙与轴承宽度,在发动机的设计与利用的历程中需要重点关注。关键词:柴油机论文轴承论文热弹性流体动力润滑论文结构参数论文正交实验论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要3-4
ABSTRACT4-6
目录6-8
第一章 绪论8-16
1.1 课题探讨的背景与作用8
1.2 轴承润滑的国内外近况8-14
1.2.1 轴承润滑的主要探讨方向9-10
1.2.2 影响轴承润滑的实际因素探讨10-13
1.2.3 轴承润滑方面实验探讨近况13-14
1.3 课题探讨主要内容14-16
第二章 内燃机动载滑动轴承流体动力润滑论述16-282.1 热弹性流体动力润滑论述16-24
2.1.1 质量守恒方程:连续性方程16-17
2.1.2 动量守恒方程:纳维-斯托克斯方程17-20
2.1.3 雷诺方程20-22
2.1.4 能量方程22-24
2.2 雷诺方程的数值求解策略介绍242.3 流体动压形成的基本原理24-25
2.4 润滑油特性25-27
2.4.1 润滑油粘温特性25-26
2.4.2 润滑油粘压特性26-27
2.5 本章小结27-28
第三章 内燃机多体动力学仿真模型的建立28-433.1 多体动力学仿真软件及前后处理软件介绍28-30
3.1.1 L EXCITE PowerUnit软件介绍28-29
3.1.2 Hypermesh软件介绍29
3.1.3 MSC.nastran介绍29-30
3.2 有限元缩减模型准备30-333.3 曲轴有限元模型验证33-39
3.1 曲轴模态试验33-36
3.2 模态结果浅析36-37
3.3 实验模态与仿真模态比较37-39
3.4 仿真模型基本参数39
3.5 关键边界条件的确定39-41
3.5.1 供油压力边界条件39-41
3.5.2 气缸爆发压力41
3.6 仿真模型建立41-42
3.7 本章小结42-43
第四章 内燃机曲轴轴承热弹性流体动力润滑特性探讨43-624.1 主轴承热弹性流体动力润滑特性探讨43-56
4.2 连杆轴承热弹性流体动力润滑特性探讨56-61
4.3 本章小结61-62
第五章 内燃机曲轴轴承润滑影响因素浅析探讨62-745.1 正交实验设计62
5.2 轴承润滑影响因素浅析62-73
5.2.1 主轴承润滑特性影响因素浅析63-68
5.2.2 连杆轴承润滑特性影响因素浅析68-73
5.3 本章小结73-74第六章 结论与展望74-78
6.1 结论74-76
6.2 展望76-78
致谢78-79参考文献79-83
附录A 攻读硕士学位期间参与项目及发表论文83
附录B 攻读硕士学位期间获得的奖励83