含颗粒活塞环-缸套润滑特性及其对轴系扭振影响研究

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1、分类号：_______________密级：_______________UDC：_______________编号：_______________工学硕士学位论文含颗粒活塞环-缸套润滑特性及其对轴系扭振影响研究硕士研究生：罗江龙指导教师：卢熙群副教授学科、专业：轮机工程论文主审人：率志君副教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：_______________密级：_______________UDC：_______________编号：_______________工学硕士学位论文含颗粒活塞环-缸套润滑特性及其对轴系扭振影响研究硕士研究生：罗江龙指导教师：卢熙群副教授学位

2、级别：工学硕士学科、专业：轮机工程所在单位：动力与能源工程学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月ClassifiedIndex：U.D.C：DissertationfortheDegreeofM.Eng.ResearchontheLubricationofPistonRingandItsInfluenceontheTorsionalVibrationofShaftingConsideringtheParticleEffectsCandidate：JiangLongLuoSupervisor：Prof.XiqunLuAcademicDegreeAppli

3、edfor：MasterofEngineeringSpecialty：PowerEngineeringandEngineeringThermalPhysicsDateofSubmission：January,2018DateofOralExamination：Mar,2018University：HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已

4、经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨

5、工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位24个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日含颗粒活塞环-缸套润滑特性及其对轴系扭振影响研究摘要活塞环-缸套摩擦副对内燃机动力、经济、可靠性等有重要影响。由于外部因素及自身磨损会使滑油中存在固体颗粒使活塞环-缸套摩擦副处于液固两相润滑。固体颗粒对活塞环-缸套摩擦副的润滑特性有重要影响，并且较硬的固体颗粒嵌入缸套形成犁沟使缸套表面产生异常磨损。润滑油中固体颗粒的存在会影响摩擦副运动过程中的摩擦力矩，进而影响轴系扭振。探究颗粒对轴系

6、扭振的影响有助于通过扭振来检测这种异常状况。本文通过建立含固体颗粒的活塞环-缸套摩擦副润滑模型探讨固体颗粒对润滑性能的影响，然后建立润滑油中含固体颗粒情况下的扭振计算模型，探究固体颗粒对轴系扭振的影响。首先，本文基于平均雷诺方程，考虑缸套周向椭圆度，建立含有固体颗粒的活塞环-缸套摩擦副三维流体动压润滑模型。采用球形固体颗粒假设，考虑颗粒的弹性、弹塑性、完全塑性变形建立固体颗粒的承载模型。考虑颗粒的犁沟效应，并对颗粒作用下润滑特性以及缸套表面的等效磨损深度进行计算分析。探究不同颗粒粒径、浓度以及活塞环结构特征对活塞环-缸套润滑性能的影响。其次，本文在往复摩擦实验机上进行含固体

7、颗粒的活塞环-缸套摩擦副润滑仿真分析，得到颗粒对油膜压力、油膜厚度及摩擦力的影响规律。仿真计算所用的粒径参数以及缸套材料的弹性模量和屈服强度等材料属性参数分别通过显微镜和电子万能试验机测试得到。然后在往复摩擦实验机上开展润滑油中含颗粒的液固两相润滑摩擦实验，通过实验验证润滑模型的准确性。最后，本文基于上述建立的含颗粒润滑模型，采用有限元方法得到往复摩擦实验机各部分的惯量参数，建立了考虑摩擦力矩的轴系扭振计算模型。计算得到有无颗粒作用下的摩擦试验机的扭振并进行实验验证，探究了固体颗粒对轴系扭振的影响。本文基于滑油中存