激光微造型表面结构对缸套-活塞环摩擦性能的影响

摘要

缸套-活塞环摩擦副的摩擦性能直接决定发动机动力性能、经济性能、排放性能和使用寿命,目前缸套表面的设计都是基于经验设计,为此,本文运用激光微造型技术,对实际缸套表面进行规则凹坑微处理,基于试验,建立2D-motif参数及其延伸参数、ISO25178参数和连通性参数与摩擦学特性的关联性,并对工件运行的各个阶段及微处理对摩擦特性的影响进行研究,为实际缸套表面的设计提供指导。
　　 对于2D-motif参数及其相关参数与摩擦学特性的关联性研究,文章得出了与摩擦特性、温度特性和磨损特性密切相关参数及相关参数。
　　 对于IS025178参数与摩擦学特性关联性研究,分别建立了高度参数、体积参数和混合参数与摩擦特性、温度特性和磨损特性的关系,并获取试验范围内对应摩擦学特性最佳的微坑设计参数。
　　 对于连通性参数与摩擦学特性的关联性研究,得到连通性参数与试件稳定温度和磨损量的关系较密切,为连通性参数作为三维表征参数提供依据;文章还对试件的磨合阶段、正常磨损阶段的摩擦特性进行研究。
　　 本文的研究成果可以指导实际缸套表面的设计,也为其它机械零件的表面设计提供参考,同时,也为进一步更全面地对表面进行表征提供依据,具有很强的理论意义和实用价值。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:图表目录

致谢

第一章 绪论

1.1 概述

1.2 缸套-活塞环摩擦润滑研究现状

1.3 表面表征参数与摩擦学特性之间关系的研究

1.4 研究现状评述

1.5 本文的工作

1.6 本论文的主要内容

第二章 缸套激光微造型试件表面的摩擦磨损实验

2.1 引言

2.2 试验装置与试验设备的介绍

2.2.1 试验机结构

2.2.2 检测原理

2.3 试件的设计与加工

2.3.1 试件的设计

2.3.2 试件微坑的加工

2.4 试验条件和试验过程

2.4.1 试验条件

2.4.2 试件的装夹

2.4.3 润滑油的选择

2.4.4 试验过程

2.4.5 试验的后续工作

2.5 心得体会

2.6 小结

第三章 缸套表面motif表征参数对摩擦学特性的影响

3.1 引言

3.2 2D-motif评定方法及研究

3.2.1 2D-motif定义

3.2.2 参数含义

3.3 2D-motif参数的计算

3.4 2D-motif参数与摩擦学特性的规律性研究

3.5 小结

第四章 基于ISO25178参数的摩擦学特性研究

4.1 引言

4.2 ISO25178参数介绍

4.2.1 新定义

4.2.2 参数介绍

4.3 ISO25178参数与摩擦学特性关联性研究

4.3.1 高度参数与摩擦学特性的关联性研究

4.3.2 体积参数与摩擦学特性的关联性研究

4.3.3 混合参数与摩擦学特性关联性研究

4.4 小结

第五章 基于连通性参数的缸套微造型表面的摩擦学特性研究

5.1 引言

5.2 连通性的定义及其参数计算方法

5.2.1 连通性的定义

5.2.2 连通性参数的计算

5.3 连通性参数与摩擦学特性的关联性研究

5.3.1 连通性参数与摩擦特性的关联性研究

5.3.2 连通性系数与温度特性的关联性研究

5.3.3 连通性系数与磨损特性的关联性研究

5.4 微凹坑表面对磨损量的影响

5.5 相同面积占有率,凹坑深度与摩擦学特性的关联性研究

5.6 凹坑深度相等,面积占有率与摩擦学特性的关联性研究

5.7 试验过程摩擦学特性研究

5.7.1 频率5Hz时,载荷对各组试件摩擦学特性的影响

5.7.2 往复运动频率的影响

5.8 小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 需要进一步研究的问题

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文