绪论 1
第1章 活塞裙的润滑方程 3
1.1 雷诺方程的导出 3
1.1.1 普通雷诺方程 5
1.1.2 基于活塞结构和运动状态的雷诺方程 9
1.1.3 雷诺方程的边界条件 11
1.2 平均雷诺方程 12
1.2.1 气缸壁面与活塞裙表面的粗糙度 13
1.2.2 雷诺方程的修正 14
1.3.1 温度对润滑油的影响 15
1.3 润滑油的粘度 15
1.3.2 压力对润滑油粘度的影响 16
参考文献 16
第2章 油膜厚度 18
2.1 热态油膜厚度的模拟 18
2.2 活塞与气缸的热态变形 20
2.2.1 温度场 20
2.2.2 活塞的热态变形 26
2.2.3 气缸套的热变形 28
2.3 活塞裙热态尺寸 30
参考文献 31
第3章 有限元法解雷诺方程 33
3.1 伽辽金法 33
3.2 雷诺方程的有限元解 34
3.2.1 边界的处理 34
3.2.2 型函数的选择 37
3.2.3 雷诺方程的有限元格式 38
3.3 油膜压力的合力及其作用点的计算 42
3.3.1 油膜压力的合力 42
3.3.2 油膜压力的合力作用点 43
3.4 作用在活塞裙部的摩擦力 44
参考文献 45
第4章 活塞的二阶运动 46
4.1 动力学方程 46
4.2 动力学方程的解 51
4.2.1 动力学方程的初始条件 51
4 2.2 龙格－库塔法 52
参考文献 54
第5章 计算软件的考核 55
5.1 活塞裙部润滑方程的简化 56
5.1.1 径向滑动轴承的纯挤压运动 57
5.1.2 雷诺方程无量纲化 57
5.1.3 雷诺方程的有限元解 59
5.2 径向滑动轴承的纯旋转运动 61
参考文献 64
第6章 活塞裙部型面设计 65
6.1 输入参数 65
6.2 活塞裙部型面的几个参数 67
6.2.1 对应最大侧压力时的最佳活塞裙部型线 67
6.2.2 活塞裙部型面的最佳曲率 70
6.2.3 裙部椭圆度 74
6.2.4 活塞裙部型面与配缸间隙 75
6.2.6 活塞横向速度与摆角 76
6.2.5 活塞裙长度 76
6.3 活塞销偏置及活塞质心位置对裙部型面的影响 77
6.4 最佳活塞裙部型面实例 80
参考文献 83
第7章 实验 85
7.1 装机实验 85
7.1.1 与椭圆度有关的拉伤 85
7.1.2 裙部推力面上部的拉伤 86
7.1.3 下裙部拉伤 87
7.1.4 下裙边沿的磨损 88
7.2 油膜压力的测量 88
7.3.2 电容法 90
7.3 油膜厚度的测量 90
7.3.1 电阻法 90
7.3.3 光干涉法 91
7.3.4 光纤传感器法 91
7.4 摩擦力的测量 93
7.4.1 倒拖法 93
7.4.2 可动气缸技术 93
7.4.3 连杆应变法 96
7.5 喷涂复合材料确定活塞裙部型面 96
参考文献 98
8.1.1 程序框图 100
8.1.2 输入原始数据标示符 100
第8章 活塞裙部流体动力润滑计算软件 100
8.1 计算流程 100
8.2 自动划分网格 105
8.3 源程序及注释 106
8.4 输入数据格式及输出数据 125
8.4.1 输入数据 125
8.4.2 输出数据 126
附录 流体力学连续性方程与纳维尔－斯托克斯方程 129
参考文献 136