連桿小頭軸承潤(rùn)滑性能分析與優(yōu)化.pdf

1、連桿小頭軸承是內(nèi)燃機(jī)的主要摩擦副之一，其潤(rùn)滑狀態(tài)直接影響內(nèi)燃機(jī)性能及可靠性，近年來(lái)隨著高功率密度內(nèi)燃機(jī)的快速發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)滑動(dòng)軸承制造技術(shù)越來(lái)越受到各個(gè)方面的重視，尤其是連桿小頭軸承，自身存在著與其他滑動(dòng)軸承許多的不同之處：?jiǎn)挝幻娣e所受的載荷很大，活塞銷(xiāo)與襯套的相對(duì)滑動(dòng)速度較低，容易造成供油壓力不足現(xiàn)象，工作溫度高。因此，研究活塞銷(xiāo)軸承的潤(rùn)滑性能十分必要。
　　本文以某V型6缸柴油機(jī)為研究對(duì)象，以有限元法及非線性多體動(dòng)力學(xué)為基本理論

2、，以彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑為計(jì)算手段。采用有限元法建立了連桿和活塞銷(xiāo)的模型，通過(guò)模態(tài)縮減法得到其子結(jié)構(gòu)模型；采用Boost軟件建立了柴油機(jī)缸內(nèi)一維工作過(guò)程仿真模型并得到缸內(nèi)壓力曲線；在前期工作基礎(chǔ)上，采用AVL EXCITE建立了連桿小頭軸承的多柔體動(dòng)力學(xué)模型，以軸承寬度、軸承間隙、油槽的開(kāi)設(shè)位置以及襯套內(nèi)表面型線為影響因素，對(duì)連桿小頭軸承進(jìn)行了潤(rùn)滑性能分析，并得到了它們對(duì)最小油膜厚度、最大油膜壓力、潤(rùn)滑油流量和摩擦功耗的影響規(guī)律，最后對(duì)原機(jī)

3、進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)論如下：增大軸承寬度，提高了最小油膜厚度，降低了最大油膜壓力，摩擦功耗也略微有所下降，但是軸承寬度的增大，使得潤(rùn)滑油流量降低，冷卻效果變差，這不利于軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。適當(dāng)?shù)販p小軸承間隙，能夠略微提高最小油膜厚度，并降低最大油膜壓力，潤(rùn)滑油流量明顯下降，不利于軸承形成油膜潤(rùn)滑。油槽的開(kāi)設(shè)，應(yīng)避免在最小油膜厚度的區(qū)域開(kāi)設(shè)，即通常所說(shuō)的非承載區(qū)布置油槽。襯套內(nèi)表面可以加工軸向型線，擬合方程（拋物線方程、圓弧方程和指數(shù)方程）的選取則