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缸套活塞摩擦學性能試驗機的設計研究+CAD圖紙

時間:2019-05-25 21:26來源:畢業論文
設計了一種立式缸套-活塞環摩擦磨損試驗機,提供了一種由直線電機傳動、測量準確、能夠模擬實際工況的試驗機。該試驗機以研究缸套-活塞環在內燃機中的實際摩擦磨損情況為研究目

缸套活塞摩擦學性能試驗機的設計研究 【摘要】缸套-活塞環是內燃機中不可缺少的摩擦副,它是一個典型的摩擦學系統,其工作環境并不良好,經常在高溫、高壓、高速和重載狀態下工作,包含了多種類型的摩擦和磨損。缸套-活塞環這一摩擦副之間的相互作用十分顯著,主要是由摩擦、磨損和潤滑引起的,能直接影響內燃機的動力性、排放性、穩定性以及燃油經濟性。因此研究內燃機缸套-活塞環摩擦磨損問題,不僅可以提高缸套-活塞環的工作性能,而且能夠延長缸套-活塞環的使用壽命,這對于改善內燃機整機的工作性能具有重大意義。 本文設計了一種立式缸套-活塞環摩擦磨損試驗機,提供了一種由直線電機傳動、測量準確、能夠模擬實際工況的試驗機。該試驗機以研究缸套-活塞環在內燃機中的實際摩擦磨損情況為研究目的,采用大眾 POLO 的缸套-活塞環作為研究對象,通過模擬缸套-活塞環之間的載荷變化、溫度變化等測試其摩擦和潤滑性能。 35723
乐彩网3d试机号分析预测關鍵詞】缸套-活塞環;摩擦磨損;試驗機  
The design of the cylinder liner piston tribological performance tester
[Abstract]  Cylinder liner-  piston ring friction pair is a typical tribological system in internal combustion engine, its working environment is very harsh, often working at high temperature, high pressure, high speed and heavy load conditions, including a variety of types of friction and wear. The interaction of friction, wear and lubrication between cylinder liner- piston ring friction pair is very significant, it can directly influence the performance , emissions and fuel economy, stability of the internal combustion engine. Therefore, the research of cylinder liner - piston ring friction and wear in internal combustion engine . It not only can improve the working  perfomance of cylinder liner - piston ring, but also can prolong the service life of cylinder liner - piston ring , which is of great significance for improving the performance of the engine. This paper introduces a vertical cylinder piston ring fiction–abrasion testing  machine, providing a testing machine which can make an accurate measurement and simulate the actual condition. The research purpose of this testing machine is the actual fiction-abrasion condition of cylinder piston ring in internal combustion engine, the research object is the cylinder piston ring working conditions of the Volkswagen POLO. Through simulate the variation of changes between load, temperature and ect. and then test the friction and lubrication performance. 

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[Key words]    cylinder liner - piston ring; Fiction-abrasion; Testing machine 
目錄
摘要..I
Abstract..II
第一章緒論..1
1.1課題研究背景.1
1.2摩擦磨損試驗機的分類及國內外現狀..2
1.3研究摩擦副機構摩擦磨損的試驗方法..3
1.4論文的主要研究內容4
第二章試驗機的設計..6
2.1缸套-活塞環的工作環境6
2.2缸套-活塞環摩擦副的磨損分析6
2.3試驗機的設計準則7
2.4試驗機的整體設計思路.8
第三章試驗機系統.10
3.1試驗件的組成10
3.2音圈直線電機.13
3.3溫度控制系統.14
3.4潤滑油供給系統..16
3.5徑向壓力測量部分..17
3.6摩擦力測量部分19
3.7數據采集部分..20
第四章內燃機實際工況下的運動分析..22
4.1內燃機動力件學理論.22
4.2內燃機機身表面振動信號產生機理.24
第五章結論.27
參考文獻28
后記..30
1  第一章  緒論
1.1 課題研究背景 自內燃機誕生以來便在國家經濟和人民生活中取得了舉足輕重的地位,這主要歸結于其結構緊湊轉速,功率范圍廣,操作方便等的優勢才贏取了如此之高的地位。現在,在農業、工業、交通運輸、國防建設等領域各個領域中內燃機都已經得到了廣泛的應用。特別是在中國進入21世紀以來,隨著科技的發展和進步,我國的工業化水平已躋身于世界水平并已然成為內燃機生產應用的大國。每年制造的內燃機總量超過6000萬臺,總功率更是達到驚人的H.3億千瓦。但是在內燃機的使用過程中,隨著時間的流逝,摩擦磨損這一狀況不可避免,因此,這也造成了巨大的經濟損失。有研究指出,全世界大約有1/3-1/2的一次能源消耗在摩擦磨損上[1]。在內燃機工作的時候其部件的磨損狀況將直接影響到它的機械效率,與此同時,部件的使用壽命也決定著內燃機整體的使用壽命。因此,在如今倡議節能、環保、高效的社會大環境下,減少內燃機內部部件之間的摩擦磨損已經成為當前十分重要的研究課題。 內燃機的缸套-活塞環是影響著內燃機的動力性、耐久性、可靠性的一種占比很大的摩擦副。內燃機工作時受到缸套-活塞環的摩擦磨損的直接影響,一部分燃油氣體未經充分燃燒便直接排放到空氣中,增大了內燃機自身的能耗、對大氣的污染程度、以及 PM2.5的排放量。查閱資料發現,有 10%-20%的內燃機燃量損耗在機械損失中,且正是以下的 5部分組成了這些機械損失 [2]: (1) 活塞、活塞環及氣缸套之間的摩擦損失; (2) 曲軸連桿系統及液體摩擦損失; (3) 配氣機構摩擦損失; (4) 驅動附屬機構的功率損失; (5) 泵損失。 內燃機中主要的摩擦損耗比例如表 1.1所示。其中,活塞、活塞環與缸套的摩擦損耗占據了整個摩擦損耗的主要部分,高達 45%-65%[2]。而且,缸套-活塞環這一摩擦副的摩擦磨損帶來的影響十分顯著且不樂觀,因為這不僅僅會影響到內燃機的工作效率也大大影響了它的使用年限,這是我們所不希望發生的,另外,內燃機的工作穩定性和可靠性也被大大的削弱了。 眾所周知,在內燃機的工作過程中,缸套的表面時刻與高溫、高壓的燃氣相接觸,此時,活塞做高速往復運動,使得活塞環與缸套內壁不停摩擦。由于摩擦會產生磨損,會損壞內部部件,所以,對缸套-活塞環這一對摩擦副的剛度、強度、耐磨性則便有了更高的要求。 在內燃機各器件進行組裝之前,先對所要采用的活塞環和氣缸套進行模擬實驗,模擬研究備選的缸套-活塞環在工作狀態下的摩擦磨損特性,并根據結果選擇耐磨性最好的摩擦副,這顯然是一種經濟有效的方法。而且,先期的模擬實驗結果也能為內燃機的整體設計和進一步改進提供參考。 缸套活塞摩擦學性能試驗機的設計研究+CAD圖紙://www.tkscy.icu/jixie/20190525/33802.html
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