轿车曲轴表面波纹度与振动和油膜厚度的关系研究

发布时间：2023-04-01 08:55

　　曲轴是发动机的核心零部件之一,其表面的加工质量对于发动机的寿命和稳定性有着重要的影响。波纹度作为曲轴质量的主要评价标准,其主要特征参数对于曲轴运行时产生的振动和曲轴轴颈处的润滑油膜性能有一定的影响,因此,研究曲轴轴颈波纹度与振动和润滑油膜特性之间的关系,对于提高发动机的性能和曲轴质量的提高很有必要。本文在波纹度测量和分析特征参数的基础上展开研究工作,旨在确定振动能量的主要集中频率阶段、波纹度激励和振动在频率阶次的相干性大小和波纹度对润滑油膜特性的影响规律。本文的主要研究内容如下:1、波纹度的测量和特征参数分析研究。研究主要开展波纹度的主要评定参数和特征参数分析,针对本课题的应用对象——H15TC型号曲轴,采用表面轮廓测量仪Aclcole1200SH进行波纹度的测量。对提取的曲轴轴颈波纹度原始数据分别做特征参数值统计、时域、频谱及二维傅里叶变化分析,探究曲轴轴颈不同截面的波纹度分布规律,确定评价整个曲轴轴颈波纹度质量标准的轴颈测量截面。2、实验平台的设计和搭建。基于机床带动曲轴模拟工况,设计和搭建专门的实验平台。根据采集的信号和零件装配需要,设计加工可调高底座、特殊加工的上下轴瓦盖、标准...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 课题来源与选题依据
    1.3 国内外的研究现状
        1.3.1 表面波纹度的国内外研究现状
        1.3.2 波纹度与振动的研究现状
        1.3.3 波纹度与润滑油膜和气膜的影响研究
        1.3.4 油膜厚度的测量研究
    1.4 研究内容与研究方法
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法
    1.5 本章小结
第二章 波纹度的特征参数分析和测量研究
    2.1 本章引论
    2.2 波纹度的测量方法研究
    2.3 波纹度的特征参数研究
    2.4 曲轴波纹度的测量实验和数据分析
        2.4.1 实验安排和时域分析
        2.4.2 曲轴波纹度的傅里叶分析
        2.4.3 曲轴波纹度的二维傅里叶分析
    2.5 本章小结
第三章 曲轴表面波纹度与振动的实验设计与关系研究
    3.1 本章引论
    3.2 波纹度误差的激励分析
    3.3 曲轴振动实验的设计和平台的搭建
        3.3.1 可调高度底座的设计
        3.3.2 上下轴瓦盖和轴瓦的设计
        3.3.3 润滑系统的的搭建
        3.3.4 装配标准轴的制作
        3.3.5 传感器的选型
        3.3.6 测试系统的搭建
    3.4 振动信号的采集和分析
        3.4.1 振动的时域和频谱处理
        3.4.2 振动功率谱密度分布的特征
    3.5 基于相干分析的定量分析
        3.5.1 振动系统输入与输出的相干函数
        3.5.2 波纹度激励信号与振动的相干函数
    3.6 本章小结
第四章 曲轴表面波纹度与油膜厚度的关系研究
    4.1 本章引论
    4.2 轴颈润滑的流场建模
        4.2.1 质量守恒方程
        4.2.2 动量守恒方程
        4.2.3 能量守恒方程
    4.3 曲轴轴颈润滑油膜的静态特性数值求解
        4.3.1 曲轴轴颈的结构参数
        4.3.2 曲轴轴颈波纹度误差的表征和油膜模型关系
        4.3.3 润滑油膜模型建立与网格划分
        4.3.4 油膜静态特性计算参数设定
    4.4 波纹度对润滑油膜静态特性的影响规律
        4.4.1 波峰对油膜压强的影响分布规律
        4.4.2 波峰对润滑油膜承载力的影响规律
        4.4.3 波峰对润滑油膜刚度的影响规律
        4.4.4 波数对油膜压强的分布规律
        4.4.5 波数对油膜承载力的分布规律
    4.5 油膜厚度的测量实验
        4.5.1 油膜厚度的测量方法
        4.5.2 最小油膜厚度测量原理
        4.5.3 数据测量和分析
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文的工作总结
    5.2 后续研究展望
致谢
参考文献
附录
硕士期间的研究成果



本文编号：3776842