基于試驗和模擬的連桿大頭軸承潤滑特性分析.pdf

1、曲柄銷-連桿大頭軸承是內(nèi)燃機主要摩擦副之一，起到連接曲軸與連桿，傳遞動力的作用。其位置重要，負(fù)荷繁重，結(jié)構(gòu)尺寸受到嚴(yán)格限制，工作條件比較惡劣，其潤滑狀態(tài)直接影響到摩擦副的可靠性和壽命。近年來，隨著內(nèi)燃機制造技術(shù)的迅速發(fā)展，內(nèi)燃機的強化指標(biāo)日益提高，特別是缸內(nèi)爆發(fā)壓力和柴油機轉(zhuǎn)速等不斷提高，勢必加劇了曲軸軸承上所受到的負(fù)荷，使其潤滑狀態(tài)變差。為了滿足內(nèi)燃機高速發(fā)展的要求，通過試驗和仿真的方法來設(shè)計曲柄銷-連桿大頭軸承，并進一步考核其潤滑狀

2、態(tài)已是當(dāng)務(wù)之急。
　　由于在發(fā)動機中曲柄銷-連桿大頭軸承的潤滑參數(shù)難以測量，模擬計算的方法可以得到詳細的參數(shù)，但其準(zhǔn)確性需要驗證。本文先用摩擦副試驗臺對潤滑模型進行標(biāo)定，然后用數(shù)值模擬的方法對潤滑規(guī)律進行研究，利用正交試驗設(shè)計和極差分析的方法對某型柴油機的連桿大頭軸承進行優(yōu)化設(shè)計，進而形成一套研究摩擦副的方法。
　　首先搭建了摩擦副試驗臺，對原有的試驗條件進行改進，設(shè)計了一套切實可行的操作流程，對某一機型的曲柄銷-連桿大頭軸

3、承進行試驗，通過編程和小波去噪處理試驗數(shù)據(jù)并繪圖分析，形成針對這一試驗臺的試驗方法。并對試驗中出現(xiàn)的拉瓦事故進行了分析，找到事故原因和處理方法。
　　對試驗臺進行模擬分析，繪制摩擦副的試驗臺三維模型和有限元模型，在AVL_Excite_PowerUnit中進行動力學(xué)分析，用試驗的數(shù)據(jù)對其進行標(biāo)定，通過比對軸心軌跡和摩擦力矩確定使用EHD2潤滑模型。設(shè)計多工況，分析不同轉(zhuǎn)速和載荷下的潤滑性能，用模擬計算完成試驗臺沒有做到的工況，以便

4、綜合分析。
　　采用正交試驗的方法對某型柴油機的曲拐和連桿的原機模型進行動力學(xué)仿真分析，影響因素包括爆發(fā)壓力、轉(zhuǎn)速、機油型號、機油溫度、機油壓力、軸瓦粗糙度、軸頸粗糙度、初始軸承間隙、軸頸油孔位置、油孔直徑等，考核了最大油膜壓力、最小油膜厚度、摩擦功，找到了影響潤滑性能主因素，并對主因素進行重點分析，得到最優(yōu)方案。
　　通過本文的研究，得到摩擦副試驗臺設(shè)計試驗和處理數(shù)據(jù)方法，并用試驗與仿真相結(jié)合的方法標(biāo)定潤滑模型，正交分析的