S50MC柴油机典型摩擦副磨合磨损模拟试验研究

论文摘要

磨损是柴油机零部件最主要、最常见的失效形式之一。气缸套.活塞环、曲轴颈.轴瓦是柴油机中重要的摩擦副,由于该摩擦副的工作条件恶劣,运行工况、环境、受力状态、运行方式等复杂多变,很容易发生异常磨损失效,不仅缩短了其使用寿命,甚至还可能由此造成巨大的经济损失。因此,这两组摩擦副性能的研究被列为世界摩擦学难题之中,100多年来一直被柴油机研究者所关注。本文针对S50MC船用柴油机气缸套-活塞环、曲轴颈-轴瓦磨合期的摩擦、磨损、润滑问题,设计并进行了实验室模拟试验。应用摩擦系数、磨损失重、表面形貌、油液分析等方法研究摩擦副的摩擦学特性,深入探讨了在磨合期内不同润滑方式定载荷条件下气缸套。活塞环的摩擦磨损性能、不同磨合油对其磨合过程的影响,以及不同试验力对曲轴颈-AlSn40合金轴瓦磨损性能的影响。研究表明本文采用的多种分析方法综合评定气缸套-活塞环与曲轴颈-轴瓦摩擦磨损及润滑过程具有一致性规律;油液的光谱分析、铁谱分析可以对磨合状况做出有效的判断,综合运用两种方法使分析更为准确可靠;试验条件不同,摩擦副磨合磨损性能存在较大差异:浸油润滑方式下的磨合质量优于滴油润滑方式下的磨合质量;相比于CD40润滑油,加入金属陶瓷添加剂可缩短磨合时间;AlSn40合金轴瓦在中等试验力下可获得良好的磨合磨损性能;为获得良好的磨合质量,两摩擦副对磨合参数有不同的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 柴油机的磨合过程
• 1.2 柴油机磨合研究的现状
• 1.2.1 磨合磨损数学模型的研究
• 1.2.2 磨合影响因素的研究
• 1.2.3 磨合磨损状态监控的研究
• 1.3 课题研究内容
• 第2章 模拟试验方案
• 2.1 试验设备
• 2.2 分析方法
• 2.2.1 摩擦系数分析
• 2.2.2 磨损失重分析
• 2.2.3 表面形貌分析
• 2.2.4 润滑油分析
• 2.3 模拟试验方案
• 2.3.1 柴油机技术参数
• 2.3.2 试验程序
• 2.3.3 气缸套-活塞环的模拟试验方案
• 2.3.4 曲轴颈-轴瓦的模拟试验方案
• 2.4 试样制备
• 2.5 本章小结
• 第3章 气缸套/活塞环磨合磨损性能研究
• 3.1 摩擦系数
• 3.2 磨损失重
• 3.2.1 浸油润滑时的磨损失重
• 3.2.2 滴油润滑时的磨损失重
• 3.2.3 磨损失重的比较
• 3.3 表面粗糙度
• 3.4 光谱分析
• 3.5 铁谱分析
• 3.5.1 直读铁谱
• 3.5.2 铁谱图像
• 3.6 本章小结
• 第4章 曲轴颈/轴瓦磨合磨损性能研究
• 4.1 摩擦系数
• 4.2 磨损失重
• 4.3 表面形貌
• 4.4 光谱分析
• 4.5 铁谱分析
• 4.5.1 直读铁谱
• 4.5.2 PQ指数
• 4.5.3 铁谱图像
• 4.6 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 本文的主要结论
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表的论文
• 致谢
• 研究生履历