柴油机连杆衬套微动特性地研究

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1、图书分类号TH117密级______非密注1UDC_______________________________________________________________硕士学位论文柴油机连杆衬套微动特性研究杜平指导教师（姓名、职称）樊文欣（教授）申请学位级别工学硕士专业名称机械设计及理论论文提交日期________年______月______日论文答辩日期________年______月______日学位授予日期________年______月______日论文评阅人_______________________

2、____________________________________答辩委员会主席_______________________2012年5月14日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其它个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有

3、关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文柴油机连杆衬套微动特性研究摘要在发动机运行的过程中，连杆衬套受到活塞销交变载荷以及连杆自身的惯性力的作用。由于连杆小头和衬套的材料特性不同，其接触面上在承受相同的接触压力时

4、会产生不同程度的变形，导致两接触体在接触面上相互错动，即为微动。微动不但会引起微动磨损，还会引起微动疲劳，这会导致连杆衬套过盈量不足，从而会对发动机造成严重的破坏。因此探寻连杆衬套的微动特性对衬套的使用寿命的提高意义重大。本文结合某型柴油机连杆小头和衬套的实际工况，利用接触力学理论和有限元方法，以分析衬套微动特性为目的对其接触过程进行数值有限元模拟分析。具体工作如下：（1）查阅了大量微动特性分析的文献，详述了微动的发展现状。确定了本文的研究重点、分析方法和需要解决的问题。（2）总结了连杆衬套的结构和分类。在弹性接触理论的

5、基础上，对常用球和平面接触模型的微动接触过程进行理论分析，得出微动关键参数的理论求解方法。（3）详述了接触问题的有限元理论和算法。建立包括连杆小头、衬套和活塞销的二分之一实体模型，确立了模型的边界条件。通过有限元求解计算得到了不同衬套过盈量下，连杆小头和衬套爆压时刻的等效应力和变形变化规律。（4）在过盈量为0.05mm时，先分析不同摆角下衬套的微动特性。确定出爆压时刻衬套微动关键参数最大。然后再分析不同过盈量下衬套爆压时刻的微动特性。最后分析过盈量为0.05mm时，不同摩擦系数下衬套爆压时刻的微动特性。通过系列的研究工作

6、，总结出连杆摆角、过盈量和摩擦系数对衬套微动关键参数的影响规律。结合衬套的微动特性规律，提出一些减缓衬套微动的措施。结果表明，爆压时刻衬套的微动最严重。随着过盈量的加大，衬套的摩擦应力、接触压力和摩擦功不断的增大，而微动幅值呈不断减小的趋势。随着摩擦系数的降低，衬套的接触压力变化较小，摩擦应力和摩擦功不断减小，而微动幅值呈不断增大的趋势。关键词：连杆衬套，微动特性，接触，过盈配合，有限元中北大学学位论文FrettingCharacteristicsAnalysisofConnectingRodBushingofDiese

7、lEngineAbstractTheconnectingrodisacteduponbythealternatingloadofpistonpinandinertiaforceofconnectingrodduringtherunningprocessofengine,Thecontactsurfaceunderthesamecontactpressurecanproducethedifferentdegreeofdeformationresultingintwocontactbodiesmutualslipinthec

8、ontactsurfacebecausethematerialcharacterofconnectingrodandbushingisdifferent,itiscalledfretting.Thefrettingwouldnotonlycausefrettingwear,butalsocausefrettingfa