随着内燃机强化程度提高和轻量化设计需求,润滑组件的弹性变形和表面振动对润滑的影响越来越受到重视,将摩擦副组件视为柔性体是研究的趋势。
本文以四冲程车用柴油机的活塞-缸套运动副为研究对象,通过耦合活塞-连杆-曲轴多柔体系统动力学模型和缸套-活塞混合润滑模型。
建立了新的活塞-缸套润滑动力学模型,模型考虑活塞-缸套运动副的弹性变形,采用绝对节点坐标公式描述柔性多体系统。
采用平均Reynolds方程和Greenwood-Tripp粗糙接触理论描述润滑行为,统一采用有限元方法(Finiteelementmethod,FEM)进行求解,对比了刚体、柔性体润滑动力学结果差异,分析了活塞缸套动力学及润滑的相互影响特性。
活塞-缸套摩擦副润滑动力学耦合模型考虑到表面粗糙度的影响,本文采用Patir和Cheng提出的平均Reynolds方程来描述活塞和缸套之间的混合润滑,无量纲化的方程可表示为: