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活塞环—气缸套摩擦磨损试验机研究

李维山  
【摘要】:活塞环-气缸套是内燃机最重要、最关键的一对摩擦副,在工作过程中受到燃气压力、惯性力、侧向力以及摩擦力的复合作用,工作环境非常恶劣,其摩擦学特性及磨损特性直接影响到内燃机的寿命、工作稳定性、可靠性和使用经济性,因此对此摩擦副进行研究非常必要,而研究的最重要的手段是摩擦磨损试验机。 到目前为止,针对摩擦磨损的试验研究主要有三种:试样试验、台架试验和使用试验。由于台架试验可靠性较强、试验周期短以及成本较低,因此受到广泛使用,本文就是采用台架试验来对活塞环-气缸套摩擦副进行研究。 本文首先综述了课题研究的背景,分析了磨损在机械零件失效中占有相当大的比例,并讲述摩擦磨损研究的重大意义与国内外研究现状,目前对磨损研究的重要手段是摩擦磨损试验机,因此讲述了摩擦磨损试验机研究的意义与国内外研究现状。并在此基础上确立了本文的研究内容。第二章根据设计思路以及试验机的设计原理搭建试验台架,并根据试验机系统的需要确定试验机系统各组成部分的主要性能参数,从而选出恰当的设备。第三章利用研制出的试验机系统,制订具体的试验方案,并对缸内的压力进行数据采集、理论计算以及气缸套的磨损试验,并对计算结果和试验结果进行比较和分析。第四章在此试验机试验基础上选取特定的计算模型对气缸套的磨损量进行计算与分析,进一步研究气缸套的磨损特性,并研究一种长寿命气缸套方案。第五章在此试验机试验基础上对气缸套进行润滑理论分析,选取适当模型计算出三种不同类型气缸套润滑油膜厚度,进一步验证长寿命气缸套方案的正确性。 理论计算与试验结果表明,此摩擦磨损试验机系统运行可靠,在此试验机系统基础上试制的一种新型气缸套可以增长气缸套的使用寿命,为摩擦摩损试验机研究提供了参考依据。


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