基于活塞—缸套组件的振动减摩可行性研究
2021-09-23刘星辰尤剑君胡田天
机械设计与制造 2021年9期
刘星辰,王 铁,尤剑君,胡田天
(1.太原理工大学机械与运载工程学院,山西 太原030024;2.全动机械有限公司,安徽 滁州239500)
1 引言
作为内燃机的关键运动部件之一,活塞-缸套组件的运行状态对内燃机机械效率有着至关重要的影响[1]。研究发现[2],在整个工作循环中,活塞-缸套组件间的摩擦损失占内燃机总机械摩擦损失的40%-50%。因此,活塞-缸套组件的减摩研究一直是内燃机优化设计领域的重要研究方向。
振动减摩的出现为降低活塞-缸套组件间摩擦力提供了一个新的思路。在前人研究中,关于振动影响摩擦的相关实例并不少见。文献[3]进行了金属球滑动试验,研究了摩擦副有效接触面积对减摩效果的影响。试验研究发现,在振动加速度接近并超过重力加速度后,表观动摩擦会迅速下降。文献[4]通过试验研究了超声振动对摩擦系数的影响。研究结果表明,在合理的振幅范围内,摩擦系数会随着振幅的增大而迅速降低。文献[5-6]在以气缸为执行机构的气动系统中开展了超声减摩的试验研究。试验结果表明,与非激励的情况相比,超声振动可以减少大约40%的静摩擦。振动减摩的研究与应用已在越来越多的领域相继展开,但在内燃机缸套方面的研究却相对较少,且鉴于活塞-缸套组件减摩的重要程度与可观收益,故十分有必要进行相关的振动减摩研究。
基于振动减摩机理,在引入缸套振动变形因素的影响下,建立活塞-缸套组件间润滑模型,通过仿真分析缸套振动减摩的可行性;……
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