计及曲轴轴向运动的曲轴轴承润滑分析

摘要

曲轴轴承是内燃机的主要零件之一，其润滑状况对内燃机的可靠性和耐久性有重要影响。目前，对曲轴轴承的润滑研究已取得较大的进展，但所采用的模型一般只考虑了轴颈的周向运动和径向运动，而内燃机在实际工作时曲轴存在轴向运动。因此，研究曲轴轴向运动对曲轴轴承润滑性能的影响具有一定的现实意义。
　　本文以某四缸柴油机为研究对象，计算了不同工况时的曲轴轴承负荷，分析了考虑和不考虑曲轴变形的曲轴轴承润滑性能，研究了益轴轴向运动对曲轴轴承润滑性能的影响。
　　本文研究内容主要有以下几个方面:
　　1.曲轴轴承负荷和曲轴变形的计算和分析
　　分别采用动力计算法和整体曲轴体单元有限元计算法进行了曲轴轴承负荷计算，比较了两种计算方法的准确性，分析了不同工况下曲轴轴承负荷的变化规律;采用有限元法进行了曲轴变形计算，分析了不同工况下曲轴轴颈倾斜规律。
　　2.计及曲轴变形的曲轴轴承润滑分析
　　分别对不同工况下考虑和不考虑曲轴变形时的曲轴轴承润滑特性进行计算，并对两种计算结果进行对比分析。
　　3.计及曲轴轴向运动的曲轴轴承润滑分析
　　对考虑曲轴轴向运动时的曲轴轴承润滑特性进行计算，并与不考虑曲轴轴向运动时的计算结果进行对比分析。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 国内外研究现状

1．2．1 曲轴轴承润滑研究的基本方法

1．2．2 曲轴轴承负荷计算方法的研究

1．2．3 考虑实际影响因素的润滑分析研究

1．3．本文的研究意义和研究内容

1．3．1 本文的研究意义

1．3．2 本文的研究内容

第二章 曲轴轴承负荷和曲轴变形计算

2．1 引言

2．2 曲轴轴承负荷的计算

2．2．1 计算方法

2．2．2 不同工况下曲轴轴承负荷的比较

2．3 曲轴变形的计算

2．3．1 计算方法

2．3．2 不同工况下轴承轴颈倾斜角

2．4 本章小结

第三章 计及曲轴变形的曲轴轴承润滑分析

3．1 引言

3．2 基本方程和公式

3．2．1 油膜厚度方程

3．2．2 Reynolds方程及其边界条件

3．2．3 轴承油膜反力

3．2．4 轴承端泄流量

3．2．5 轴承摩擦力与摩擦功耗

3．2．6 载荷平衡方程

3．3 数值计算方法

3．3．1 Reynolds方程的求解

3．3．2 轴承轴心轨迹的求解

3．3．3 轴承端泄流量和轴颈摩擦功耗的计算

3．4 计算结果与分析

3．4．1 连杆轴承和主轴承轴心轨迹

3．4．2 连杆轴承和主轴承最小油膜厚度

3．4．3 连杆轴承和主轴承最大油膜压力

3．4．4 连杆轴承和主轴承摩擦功耗

3．4．5 连杆轴承和主轴承端泄流量

3．5 本章小结

第四章 计及曲轴轴向运动的曲轴轴承润滑分析

4．1 引言

4．2 基本方程和公式

4．2．1 基本方程

4．2．2 Reynolds方程及其边界条件

4．3 数值计算方法

4．3．1 曲轴轴向速度的计算

4．3．2 Reynolds方程、轴心轨迹、端泄流量和摩擦功耗的求解

4．4 计算结果与分析

4．4．1 连杆轴承和主轴承轴心轨迹

4．4．2 连杆轴承和主轴承最小油膜厚度

4．4．3 连杆轴承和主轴承最大油膜压力

4．4．4 连杆轴承和主轴承摩擦功耗

4．4．5 连杆轴承和主轴承端泄流量

4．5 本章小结

第五章 总结和展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况