曲轴—轴承系统摩擦学、刚度和强度的耦合研究.pdf

答辩季员会主席曲轴一轴承系统摩擦学、刚度和强度的耦合研究学位论文孙军指导教师姓名桂长林教授李志远教授申请学位级别工学博士专业名称机械设计及理论论文提交日期年论文答辩日期学位授予单位和日期合肥工业大学研究员温诗铸院士钟掘院士谢友柏院士年月雷源忠评阅人年分类号密级单位代码学号
摘要论文的创新点:针对国内外在内燃机曲轴一轴承系统设计分析计算的实际,根据学科交叉使曲轴强度和轴承摩擦学性能的研究更加全面、系统,分析计算的结果更接近于实际。轴一轴承系统是各种机械装置中使用最普遍、擐基本的支承一传动系统,因此本文提出的轴一轴承系和工程应用价值。研制了直轴一轴承系统中轴承润滑性能研究的专用试验装置,进行了轴受载轴变形的整体曲轴梁单元有限元方法、内燃机曲轴~轴承系统中曲轴受载变形导致轴颈倾剁情本文首先针对各种机械装置使用最普遍、和强度耦合的理论和试验研究。在此基础上,度的耦台研究。最基本的直轴一轴承系统,开展了摩擦学、刚度进行了内燃机曲轴一轴承系统摩擦学、、油膜反力、端泄流量、摩擦力与摩擦系数和保持轴承稳定工作的力矩等特性参数,通过与不计轴颈倾斜情况的对比,分析了在不同轴承参数下轴颈倾斜对轴承性能的影响,探讨了径向滑动轴承计及轴颈倾斜影响在理论分析上建立了轴受载变形导致轴颈在轴承中倾斜的倾斜角计算公式、方程和分析方法,探讨了轴受载变形导致轴颈在轴承中倾斜对滑动轴承润滑性能的影响。根据轴承润滑分析结果,确定载荷边界条件,应用有限元方法研究了轴承油膜压力分布形态对轴应力的影响。研制了研究直轴一轴承系统中轴承润滑性能的专用试验装置,对轴受大小恒定的旋转载荷作用产生变形导致轴颈在轴承中倾斜时滑动轴承的润滑性能进行了试验研究。比较了试验与理论计算结果,以验证理论分析中采用的基本方程、公式和方法的正确性。分析讨论了多缸内燃机曲轴轴承负荷和曲轴变形的计算方法,提出了简单、省时、精度满足要求的整体曲轴梁单元有限元计算方法。。计算了几种不同形式载荷边界条件时的曲轴应力,分析了载荷边界条件的处理方法对曲轴强度计算结果的影响程度。,计算分析了轴承油膜压力的分布状态对曲轴应力分布和强度的影响。分析各种机械行为的理念,研究了内燃机曲轴强度、刚度与轴承摩擦学之间的相互作用与影响,统摩擦学、强度和刚度等机械行为的耦台效应,耦合分析方法具有普遍、深入研究的科学意义变形产生的轴颈倾斜对滑动轴承性能影响的试验研究。提出了计算多缸内燃机主轴承负荷和曲况下的轴承润滑性能分析方法和轴承油膜压力的分布状态对曲轴强度影响的分析方法。关键词:内燃机曲轴一轴承系统摩擦学刚度强度的意义。
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插图清单轴承,仁,”/在不同轴颈倾斜角、不同半径间隙下端泄,,产萨诓煌嶂轴承琧.,『在不同轴颈倾斜角、不同宽度下油膜反力简支粱法计算简图⋯⋯连续粱计算模型⋯⋯⋯轴颈表面轴向载荷分布轴颈倾斜的轴承示意国,轴承座的有限元计算模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.轴承表面沿平面展开图及网格划分示意图⋯⋯⋯⋯⋯.径向滑动轴承流体动力润滑分析的计算流程⋯⋯⋯⋯.倾斜角时的油膜压力和油膜厚度分布图⋯⋯⋯⋯⋯⋯轴承,三琧.,一,⋯⋯⋯⋯⋯:⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯轴承,三琧,,痬,伽;。诓煌峋鼻阈苯下最小油膜厚度、油膜反力性亓、端泄流量、轴颈摩擦系数和稳定工作力矩随偏心率的变化关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..轴承,”,在不同轴颈倾斜角、不同半径间隙下油膜反力性亓随偏心率的变化关系⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯性亓随偏心率的变化关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..流量随偏心率的变化关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯轴承琧.,琺诓煌峋鼻阈苯恰⒉煌矶认露诵沽量随偏心率的变化关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯.⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.轴承,￡;,痬诓煌峋鼻阈苯恰⒉煌刖都湎断轮峋摩擦系数随偏心率的变化关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯轴承,琻癿诓煌峋鼻阈苯恰⒉煌矶认轮峋蹦擦系数随偏心率的变化关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..轴承,￡拢/在不同轴颈倾