本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS熱機(jī)耦合的連桿襯套微動(dòng)特性仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：連桿襯套通常以過盈裝配的方式與連桿小頭聯(lián)接。由于發(fā)動(dòng)機(jī)惡劣的工作環(huán)境,襯套與小頭的接觸會(huì)發(fā)生微米級(jí)的相互運(yùn)動(dòng),即微動(dòng)。微動(dòng)引起磨損使過盈量降低,嚴(yán)重情況下會(huì)造成連桿襯套與小頭之間的轉(zhuǎn)動(dòng);微動(dòng)引起油孔位置發(fā)生變動(dòng),造成活塞銷與連桿襯套之間的潤(rùn)滑不足,甚至發(fā)生卡死現(xiàn)象。因此本文結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作情況,利用有限元技術(shù)進(jìn)行連桿襯套與小頭過盈配合的仿真分析和微動(dòng)特性研究,具有重要的理論意義與研究?jī)r(jià)值。本文采用Pro/E軟件建立連桿襯套與小頭過盈配合、連桿襯套與活塞銷間隙配合的幾何模型,導(dǎo)入ANSYS軟件系統(tǒng),建立結(jié)構(gòu)的有限元模型。結(jié)合熱力學(xué)理論和連桿襯套實(shí)際工作中承受的溫度和機(jī)械載荷,實(shí)現(xiàn)模型的熱機(jī)耦合。并設(shè)置合適的接觸參數(shù),進(jìn)行過盈配合結(jié)構(gòu)的接觸分析。在不施加機(jī)械載荷的過盈狀態(tài)下,獲得熱機(jī)耦合模型中連桿襯套的等效應(yīng)力和接觸壓力,與理論值對(duì)比發(fā)現(xiàn)模型分析結(jié)果的相對(duì)誤差很小;與常溫下的模型仿真結(jié)果對(duì)比,發(fā)現(xiàn)熱機(jī)耦合模型的分析結(jié)果略大。通過改變某一影響因素,其他影響因素保持不變的方法,獲得有限元仿真連桿擺角、過盈量、過盈接觸面之間的摩擦系數(shù)和環(huán)境溫度對(duì)連桿襯套過盈配合接觸微動(dòng)特性的影響,得到各影響因素下的連桿襯套過盈配合面的接觸壓力、摩擦應(yīng)力以及微動(dòng)滑移距離和微動(dòng)摩擦功。分析發(fā)現(xiàn)微動(dòng)在爆壓時(shí)刻最為嚴(yán)重,隨連桿擺角的增大而減弱。當(dāng)過盈量增大時(shí),接觸壓力、摩擦應(yīng)力以及摩擦功都隨之增大,滑移距離隨之減小。當(dāng)摩擦系數(shù)增大時(shí),滑移距離隨之減小,接觸壓力有較為緩慢的減小,可以忽略,而摩擦應(yīng)力和摩擦功都隨之增大。當(dāng)溫度增大時(shí),接觸壓力、摩擦應(yīng)力以及摩擦功都隨之增大,滑移距離隨之減小。結(jié)合對(duì)微動(dòng)的分析,提出了降低微動(dòng)的有效措施。
【關(guān)鍵詞】：連桿襯套 熱機(jī)耦合 微動(dòng) 過盈配合 有限元
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH117
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 連桿襯套過盈配合微動(dòng)的研究背景及意義10-12
• 1.1.1 微動(dòng)的概念10-11
• 1.1.2 連桿襯套微動(dòng)的概述11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容14
• 1.4 本文的研究思路14-16
• 2 彈性接觸理論及熱力學(xué)分析基礎(chǔ)16-27
• 2.1 Hertz接觸理論16-18
• 2.2 微動(dòng)的接觸分析18-23
• 2.2.1 球和平面接觸的切應(yīng)力分布18-20
• 2.2.2 徑向微動(dòng)機(jī)理研究20-21
• 2.2.3 徑向微動(dòng)的法向壓力分布21-22
• 2.2.4 徑向微動(dòng)的切向力分布22-23
• 2.3 接觸的分類23
• 2.4 熱力學(xué)基礎(chǔ)23-25
• 2.5 連桿襯套的介紹25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 3 連桿襯套過盈接觸的熱機(jī)耦合有限元分析27-48
• 3.1 接觸的有限元非線性理論27-28
• 3.2 基于ANSYS的熱機(jī)耦合分析介紹28-29
• 3.3 有限元模型的建立29-34
• 3.3.1 實(shí)體模型29
• 3.3.2 單元設(shè)定及網(wǎng)格劃分29-30
• 3.3.3 溫度場(chǎng)與結(jié)構(gòu)場(chǎng)的耦合30-31
• 3.3.4 接觸建立31-33
• 3.3.5 接觸算法和接觸參數(shù)設(shè)置33-34
• 3.4 連桿襯套受力分析34-40
• 3.4.1 缸內(nèi)氣體壓力38
• 3.4.2 連桿機(jī)構(gòu)的慣性力38-40
• 3.5 溫度對(duì)過盈配合的影響分析40-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 4 考慮溫度的連桿襯套微動(dòng)特性研究48-84
• 4.1 微動(dòng)影響參數(shù)及微動(dòng)參數(shù)的提取48-51
• 4.2 連桿擺角對(duì)微動(dòng)特性的影響51-65
• 4.2.1 對(duì)接觸壓力和摩擦應(yīng)力的影響51-56
• 4.2.2 對(duì)滑移距離的影響56-63
• 4.2.3 對(duì)微動(dòng)摩擦功的影響63-65
• 4.3 過盈量對(duì)微動(dòng)特性的影響65-71
• 4.3.1 對(duì)接觸壓力和摩擦應(yīng)力的影響65-68
• 4.3.2 對(duì)滑移距離的影響68-70
• 4.3.3 對(duì)微動(dòng)摩擦功的影響70-71
• 4.4 摩擦系數(shù)對(duì)微動(dòng)特性的影響71-77
• 4.4.1 對(duì)接觸壓力和摩擦應(yīng)力的影響71-73
• 4.4.2 對(duì)滑移距離的影響73-76
• 4.4.3 對(duì)微動(dòng)摩擦功的影響76-77
• 4.5 溫度對(duì)微動(dòng)特性的影響77-82
• 4.5.1 對(duì)接觸壓力和摩擦應(yīng)力的影響77-80
• 4.5.2 對(duì)滑移距離的影響80-82
• 4.5.3 對(duì)微動(dòng)摩擦功的影響82
• 4.6 減小微動(dòng)的措施82-83
• 4.7 本章小結(jié)83-84
• 5 結(jié)論與展望84-86
• 5.1 主要研究成果與結(jié)論84-85
• 5.2 工作展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果90-91
• 致謝91-92

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 金浩天;蒲軍平;;摩擦接觸條件下的Hertz接觸分布力的適用性研究[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2015年04期

2 官春平;;圓柱與剛性平面Hertz接觸的臨界參數(shù)計(jì)算[J];軸承;2013年08期

3 黃新忠;趙俊生;;壓氣機(jī)葉輪過盈配合研究及合理過盈量的確定[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2012年04期

4 沈明學(xué);謝興源;蔡振兵;莫繼良;朱e，

本文編號(hào)：252284