免费论文：航空活塞发动机弹性活塞裙部润滑方式研究

随着中国通用航空市场的高速发展时代的即将来临，活塞式航空发动机以其良好的经济性、动力性、安全性等特点，逐渐成为通用航空市场领域内中小型飞行器的首选动力装置。活塞是发动机中最重要的零件之一，活塞裙部的润滑对航空活塞发动机的摩擦损失、发动机运行的可靠性和安全性有着重要的影响。活塞发动机裙部润滑方式的研究可以为活塞裙部的摩擦和润滑设计提供重要依据，对提高航空活塞发动机的性能有着重要作用。本文以某型号航空活塞发动机活塞裙部润滑为研究对象，运用有限元方法和多体动力学方法对活塞裙部在机械负荷作用下的运动和变形进行了仿真分析，以活塞裙部表面的节点位移、表面侧推力、活塞运动速度为边界条件建立润滑油膜计算模型，运用计算流体力学的方法求解润滑油膜最小油膜厚度，以确定活塞裙部润滑方式。论文首先运用Hypermesh软件作为前处理工具，创建以六面体网格为主的曲柄连杆机构装配体网格模型，运用GT-power计算发动机标定工况下的示功图作为多体动力学和有限元计算的边界条件；通过Abaqus软件对装配体网格模型进行边界条件加载、计算和结果处理，对活塞在最高爆发压力10.30°CA处和在最大侧推力19.25°CA处的应力与裙部表面节点位移进行分析，得到活塞裙部最大应力为72.10 M pa，位于距下端18.5 mm处。活塞裙部在机械负荷的作用下的变形趋势是沿着销孔轴线方向有伸长趋势，垂直与活塞销孔轴线方向往内收缩的趋势，同时求得了活塞的二次运动的横向位移和绕活塞销转动角度。然后提取活塞裙部表面节点位置坐标、活塞侧推力以及活塞速度作为边界条件建立润滑油膜计算模型，用Fluent计算润滑油膜最小厚度，得出在做功行程10°CA —170°CA区间内润滑油膜最小厚度为4μm，位于侧推力最大时刻对应的曲轴转角处，活塞裙部在做功行程10°CA —170°CA区间内的润滑方式为流体动压润滑。最后分析了活塞的弹性，发动机转速以及机油温度对润滑油膜最小厚度的影响，结果显示弹性能使最小润滑油膜厚度增加，发动机转速增加最小润滑油膜厚度增加，温度增加最小润滑油膜厚度减小。

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