【摘 要】
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内燃机配气机构中凸轮-挺柱副的润滑状态是影响凸轮-挺柱使用寿命的重要因素。为了分析接触副内的润滑状态,国内外的学者进行了大量的研究。由于接触副在旋转过程中综合曲率
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内燃机配气机构中凸轮-挺柱副的润滑状态是影响凸轮-挺柱使用寿命的重要因素。为了分析接触副内的润滑状态,国内外的学者进行了大量的研究。由于接触副在旋转过程中综合曲率半径、速度、载荷连续变化,以及润滑油膜经历的超大滑滚比,数值计算模拟真实的润滑状况难度较大,油膜厚度的测量也是一项艰巨的工作。本文针对偏心球-盘接触这一特殊的凸轮机构,自制了弹流油膜光干涉测量系统并进行了相应的润滑试验研究,以期认识此类接触副时变润滑油膜的特性,为后续一般凸轮-挺杆接触副的润滑油膜测量奠定基础。同时,探索了自集油结构在限量供油条件下对偏心圆球润滑的促进作用,完成的主要工作包括:(1)完成了偏心球-盘接触副光干涉润滑油膜测试系统的设计和搭建。设计了加载单元、显微干涉单元、摩擦力测量单元、基于摇臂摆动的传动单元以及电控单元,并对其进行组装调试。(2)使用偏心球-盘接触副油膜测试系统进行了油膜润滑的试验测量。试验研究了盘静止条件下偏心圆球的转速、初始预加载荷、偏心距、润滑油粘度等对润滑油膜的影响;并发现偏心球回转中心距离盘较近的位置附近膜厚较高,较远位置膜厚较低;凸轮的基圆半径通过影响卷吸速度影从而响油膜厚度,基圆半径越大,卷吸速度越高,膜厚越高。(3)探索自集油表面对润滑剂回流及成膜的影响。通过对接触区表面能修饰处理,设计润湿性不同的阶梯性表面,并对不同转速、供油量对接触区内的油池分布与油膜厚度的影响进行了研究;结论为:通过有机溶剂处理带有条状亲油润滑区的表面的油膜厚度明显较高,并且有条状润滑区可以延迟乏油的产生。(4)应用数值计算对偏心球-盘接触副的弹性流体动压润滑进行了模拟。通过数值计算进行分析,探讨了油膜建立的机制,并对实验结果进行了分析。
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