Методика и результаты исследования потерь на трение в подшипниках кривошипно-шатунного механизма поршневого двигателя

• Автор: Сун Лисинь
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, ИНДЕКСОВ И СОКРАЩЕНИЙ

1. ОБЗОР ИЗВЕСТНЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА МЕХАНИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В ПОРШНЕВЫХ МАШИНАХ

1.1. Распределение механических потерь и особенности режимов смазки

в основных узлах трения

1.2. Анализ зависимостей для расчета сил трения в сопряжениях ЦПГ

и КШМ

1.3. Модели и подходы к расчетному определению механических потерь

1.4. Методы верификации математических моделей

1.5. Выводы, постановка цели и задач исследования

2. ВЫВОД И РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ СМАЗКИ И ТРЕНИЯ В ЦПГ И КШМ

2.1. Постановка задачи

2.2. Задача динамики: определение сил и моментов, действующих на основные элементы ЦПГ и КШМ
2.3. Задача гидродинамики: определение гидродинамических реакций и минимальной толщины слоя масла в зазорах цилиндрического подшипника
2.4. Задача трибологии: идентификация режимов трения и определение механических потерь на основе расчета моментов трения в шатунном и коренном подшипниках
3. ДИНАМИКА, ГИДРОДИНАМИКА И ТРИБОЛОГИЯ УПОРНОГО ПОДШИПНИКА КОРЕННОЙ ОПОРЫ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
3.1. Постановка задачи
3.2. Задача динамики: определение внешней нагрузки

3.3. Задача гидродинамики: определение гидродинамических реакций и минимальной толщины слоя масла в зазорах цилиндрического подшипника
3.4. Задача трибологии: идентификация режимов трения и определение
механических потерь на основе расчета момента трения
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В ОСНОВНЫХ УЗЛАХ ТРЕНИЯ
ПОРШНЕВОЙ МАШИНЫ (ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ 24 10,5/12)
4.1. Экспериментальное исследование
4.1.1. Цель и задачи эксперимента
4.1.2. Концепция и техническое решение экспериментальной установки
4.1.3. Методика проведения эксперимента
4.1.4. Анализ полученных результатов
4.2. Расчетное исследование
4.2.1. Цель и задачи расчета
4.2.2. Краткое описание расчетной программы
4.2.3. Идентификация модели на основе сопоставления с расчетом по классической динамике и экспериментальными данными
4.2.4. Анализ влияния ряда основных показателей конструкции
и режима работы на механические потери двигателя
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, ИНДЕКСОВ И СОКРАЩЕНИЙ
Условные обозначения
А -коэффициент, площадь трущейся поверхности;
Ь -ширина трущейся поверхности;
С -центра деталей;
Д (1 -диаметр; е -эксцентриситет;
^ -сила трения;
/ -коэффициент трения;
С -сила тяжести;
/г -толщина слоя смазочного материала, высота профиля трущейся поверхности; кт -минимальная толщина слоя смазочного материала;
Ь, I -длина трущейся поверхности;
М -момент силы;
Мс -момент сопротивления или момент трения;
М,с -крутящий момент; т -масса;
N -нормальная или внешняя нагрузка;
Умп -мощность механических потерь; п -частота вращения коленчатого вала;
Р -сила, гидродинамическая несущая способность; р -давление гидродинамическое; ре -среднее эффективное давление;
Рг -газовая нагрузка;
<2 -осевая сила, производительность масляного насоса;

зазоре шатунного подшипника, вал которого совершает плоско-параллельное движение (две степени свободы), осуществляется в ходе численной процедуры направленного перебора дискретных значений этой величины от hm= hKp до hm= Ar. Условием равновесия, а значит и нахождения значения hm, является следующее выражение (см. рис.2.12):
Р + Я = J(PS +N,)2+ (Ру +МуУ => min. (2.9)

/ P + N Jir*: / р
у/ О
Рис. 2.12. К условию равновесия шейки вала подшипника
Для коренного подшипника, вал которого совершает движение с перекосом оси (по четырем степеням свободы), нахождение значения кт производим в двух характерных сечениях также в ходе численной процедуры направленного перебора как толщины кт, так и угла у/ в пределах от 0 до 2 л. Условием равновесия в этом случае будет сведение к минимуму не только суммы сил, но и суммы моментов этих сил:
Р + Щ + ^ЙР + Йтт. (2.10)
После нахождения значений минимальной толщины слоя смазочного материала в зазорах шатунного и коренного подшипников осуществляем идентификацию режимов трения на основе сопоставления минимальной