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凸轮使用寿命预测软件的开发

陈新强  
【摘要】: 本文以磨损理论为基础探讨了内燃机凸轮挺柱的磨损机理及主要失效形式,选择了比较合适的Archard磨损计算模型,建立了考虑表面形貌的凸轮磨损计算模型,得到凸轮磨损的数值仿真模型。为了有利于软件的开发,在仿真中选择Hertz理论公式求解凸轮挺柱间的接触应力。通过计算凸轮表面各位置润滑油膜厚度,判断其润滑状态,结合以前大量的实验数据,确定出凸轮各位置在稳态下工作时的磨损系数K值。最后利用MATLAB开发出凸轮使用寿命预测软件,该软件包括凸轮参数化计算模块、油膜厚度计算模块和磨损状态模块。 本课题以科学高效的计算机模拟技术取代传统的费时、费力的实验方法,为研究接触高副机构配对副在边界润滑条件下的耐久性设计以及计算机模拟技术在零件寿命设计方面的应用提供了一个有益的思路;开发的凸轮使用寿命预测软件能实时监控凸轮机构的磨损状态,预测其使用寿命,基本具有了类似机构使用寿命预测软件的雏形,因此研究成果具有较大的实际意义。


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