活塞环自由型线CAD系统研制探讨

介绍活塞环自由型线ＣＡＤ系统的设计思想,系统以弹性力学理论和数值计算方法为基础,能自动生成活塞环的轮廓曲线,环周－径向压力分布图,编写加工工艺,编制技术文件,并为活塞环的数控加工提供精确的数据。系统操作简便,实用性强。     

活塞环外圆全数控加工CAD系统的研制

介绍了活塞环全数控加工ＣＡＤ系统的设计思想,系统以弹性力学和数学方法为基础,能根据活塞环参数与计算模型自动生成活塞环全数控机床数控加工所需的精确的接口数据,并能显示活塞环的外形曲线、压力分布图、数控机床伺服电机性能图及其它工艺文件,系统操作简便,实用性强,应用面宽。     

活塞环自由状态曲线方程的研究

基于微分几何曲线理论,将曲线弧长自然参数引入活塞环自由状态曲线方程,推导出了一种准确的活塞环自由状态曲线方程。该方程与传统的活塞环自由状态曲线计算方法相比,具有方法简便,计算精确等优点,在理论和实际上都具有重要意义 。     

自由活塞内燃发电机活塞环摩擦特性研究

为验证自由活塞内燃发电机摩擦损失小的潜在优势,建立了活塞环混合润滑模型.通过数值求解,分别获得了同缸径的曲轴式内燃机和自由活塞内燃发电机的活塞环与缸套间的油膜厚度、摩擦力和摩擦功率.对比分析表明,两者的活塞环油膜厚度相近,平均摩擦功率近似相等.自由活塞的活塞环摩擦力峰值较大,持续时间较短.如果考虑凸轮、曲轴等其他部件的摩擦损耗,则在总机械摩擦损失方面,自由活塞内燃发电机相比曲轴式内燃机具有显著优势.     

活塞环自由状态曲线的有限元分析

引入有限元对活塞环自由状态曲线进行了分析研究。通过分析变形状态，根据活塞环结构和压力分布特点，采用八节点曲边等参元，在ＶＣ＋＋环境下编制软件计算了活塞环自由状态曲线，并借助光弹试验验证了计算结果的准确性。     

基于Java与ANSYS的活塞环强度分析系统

为提高多种类活塞环数值模拟的效率,文章以Java语言为平台,采用ANSYS参数化设计语言APDL进行二次开发,编制了针对活塞环应力与变形的分析系统。该系统固封了不同种类活塞环的建模、应力及变形分析参数化命令流模板,通过可视化界面操作,快速完成不同类型活塞环的参数化建模、网格划分、边界条件加载、模拟计算及结果显示。以某类型发动机活塞环强度分析为例,验证了该分析系统计算的准确性,大大提高了活塞环强度分析的效率。     

活塞环经过制造工艺过程各阶段后使用特性的评定

曾经对最后加工过的亚共晶生铁活塞环在自由状态下短期加热后的热稳定性进行了测量。 环的热稳定性是用测量残余变形、硬度（用不同方法测量）、矫顽力相对值和弹性的方 法来进行的。 此外,还对活塞环的耐蚀性进行了评定。 分析了所得实验数据以后,得出这样的结论：当活塞环在自由状态下加热时,有两个典 型的残余变形区域。这是与活塞环中由于机械加工而引起的残余应力在初期之减弱有关。 此时,环口溶解量的增加合引起弹性的增高。 硬度与矫顽力相对值的变化（用Ｍ·Ｈ·米海也夫式矫顽力测定信测量表明,用测量硬度 （摆锤法）和矫顽力的方法来评定热稳定性可以得到比较的数据。此外,这些方法还能发现 在较低加热温度下 （５００℃以下）就已开始的金属再结晶过程。 用金属刀具加工环的表面可以提高耐蚀性． 在低温加热下,消除工艺残余应力,亦可提高生铁活塞环的耐蚀性．     

一种活塞环光密封度测试仪的设计

基于光学原理设计了一种活塞环光密封度测试仪.该仪器由光电传感组件、机械传动装置以及控制与数据采集处理系统三部分组成.机械传动装置中放置活塞环的大齿轮盘一端由电机通过小齿轮驱动,另一端由滚动轴承支撑,结构简单,传动准确.控制与数据采集处理系统中的上位机将单片机传输来的数据处理后以极坐标方式表达,实现了活塞环漏光程度和位置的可视化,与目前国内活塞环生产企业普遍使用的人工目测方法在视觉上非常接近.     

缸套活塞环实时磨损监测方法

介绍一种新的缸套活塞环模拟磨损实时监测方法，采用一种新的缸套活塞环零部件模拟磨损试验机进行缸套活塞环零部件模拟磨损试验时，活塞环弹性背压加载系统输出的载荷信号随缸套、活塞环的磨损而变化．叙述了试验机的加载方法，进而在该试验机上进行了缸套活塞环模拟磨损试验，并对试验过程中载荷随磨损时间的变化关系、缸套磨损后的表面形貌以及线性磨损量进行综合分析．实验结果表明，通过载荷信号的变化来实时监测缸套、活塞环的动态磨损，这种监测方法可有效地对缸套、活塞环的相对耐磨性进行评价，并对缸套、活塞环的综合磨损状态进行实时监测，简化了试验数据的测量。     

低黏度润滑油与织构对活塞环-缸套摩擦特性的影响

针对活塞环-缸套系统的摩擦行为建立了模型并进行数值求解,考虑了气穴现象和混合润滑的影响,研究了低黏度润滑油条件下织构对活塞环-缸套系统摩擦特性的影响,对比了在低黏度润滑油SAE0W20和SAE5W20的条件下活塞环表面含半径30μm、深度3μm的球形织构与不含织构的活塞环-缸套系统摩擦特性.结果表明:织构的作用与润滑油黏度密切相关;在润滑油SAE0W20的条件下,球形织构起到了一定的减摩作用;在润滑油SAE5W20的条件下,球形织构增大了系统的摩擦功率损失和摩擦平均有效压力.     

基于油液分析的活塞环磨合过程摩擦磨损试验研究

为了改善柴油机活塞环-缸套摩擦副的磨合过程,缩短磨合时间,利用油液检测光谱分析技术,对活塞环-缸套摩擦副间的摩擦磨损过程进行研究,分析活塞环-缸套间的润滑与摩擦磨损规律,寻找改善活塞环-缸套润滑状态的途径.实验证明活塞环摩擦副的加工精度对油膜的形成有着重要影响,建立油膜的临界负荷与表面粗糙度等级成正比,并证明利用油液检测技术是进行摩擦副的摩擦磨损研究的有效途径.     

活塞环-缸套动态摩擦力测量系统设计

由于往复运动特性,工作状态中活塞环-缸套的动态摩擦力非常复杂,而且对发动机的工作状况有重要影响。作者结合发动机试验台,设计了一套对活塞环-缸套动态摩擦力进行采集的装置。装置最大采样率可以达到3704sps,在曲轴转速为1200r/min时,对应曲柄转角1.94度/采样点。并可在PC中对数据分析、计算,为理论研究提供结果和依据。     

内燃机缸套-活塞环磨合动力学模型研究

文章从混合润滑和磨合动力学的角度出发,基于平均Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程和Ｇ－Ｔ微凸体接触模型,研究了表面粗糙度对内燃机缸套－活塞环磨合期内润滑状态的影响,分析了缸套－活塞环摩擦副混合润滑效应;建立了关于内燃机缸套－活塞环摩擦学系统磨合动力学模型。文中还结合ＥＱ６１００型汽油机的实例,探讨了各种参数对磨合的影响效果。     

直线压缩机润滑系统理论分析与数值模拟

直线压缩机是一种新型高效的压缩机,现有的冰箱压缩机广泛采用的是离心泵油机构,不再适用于直线压缩机。本文主要针对一种新型的直线压缩机润滑系统,分析了其组成和工作原理,建立了油泵的数学模型并进行了数值模拟计算,讨论了压缩机有关参数对供油量的影响。     

陶瓷涂层活塞环精密成形磨削

陶瓷活塞环的加工应采用超硬磨粒金刚石砂轮磨削，但传统的金刚石笔修整方法由于修整笔易被磨耗而不能用于金刚石砂轮。为了修整金刚石砂轮使其获得要求的微凹的砂轮廓形，提出了用碳化硅（ＧＣ）杯形砂轮取偏斜α角的方位修整金刚石砂轮，获得中凹的金刚石砂轮修整廓形，以成形磨削陶瓷涂层活塞环桶形外环面的方法，分析了这种方法的修整成形机理，提出了计算α角和计算砂轮修整廓形的理论公式。     

表面规则微凹腔半径对活塞环润滑性能的影响

以激光微造型活塞环表面为研究对象,建立表面具有规则微观抛物面凹腔结构的数学模型.利用变异多重网格法对该模型进行数值求解,得到活塞环-缸套间最小油膜厚度和无量纲平均摩擦力变化曲线,分析微凹腔半径对活塞环润滑性能的影响.分析结果表明:最小油膜厚度随微凹腔半径增大而明显变厚,无量纲平均摩擦力随微凹腔半径增大而减小,但在进排气冲程中,无量纲平均摩擦力的减小不明显;在压缩做功冲程中,无量纲平均摩擦力的减小显著,当凹腔半径rp从20 μm变化到70 μm时,无量纲平均摩擦力最多减小了68.7%.     

典型活塞换能器声场分布及其指向性

为了比较分析形状各异的声源声场分布及指向特性,利用瑞利积分和加法定理,计算出5种典型活塞声源辐射声场的远场声压分布和指向性函数,分析了辐射频率和几何尺寸对指向性的影响,并采用MATLAB进行二维及三维的仿真模拟。结果表明,方形(环)活塞的指向性要好于等面积的圆形(环)活塞的指向性;在活塞尺寸不变的情况下,频率增大,所有形状活塞换能器指向性均增强;当频率和外径不变时,内径尺寸对环形活塞指向性影响较小;当频率和内径不变时,外径越大,环形活塞指向性越好。     

提高活塞环耐磨性的激光强化新技术

从多方面论述了提高发动机活塞环耐磨性的激光强化新技术,分别讨论了活塞环的激光淬火、气缸套内壁激光淬火,以及气缸套激光毛化对活塞环耐磨性的影响．结果表明,各自单独处理则都可提高活塞环寿命１倍以上．采用激光造形,则不仅可提高活塞环的使用寿命１倍, 而且降低机油消耗量 ３０％～ ６０％,降低 ＨＣ排放量 １０％～ ２０％．