机械工程学报

作者：吕步高, 孟祥慧, 汤义虎, 陈康, 尹家宝, 谢友柏

单位：1. 上海交通大学机械与动力工程学院 上海 200240;2. 重庆红江机械有限责任公司 重庆 402160

关键词：船用发动机,凸轮-滚轮-滚轮销,重载工况,混合热弹流润滑；

基金：国家自然科学基金重点(52130502)和船用发动机重大专项资助项目。

凸轮-滚轮-滚轮销是大功率船用发动机燃油喷射装置的核心部件，工作期间承受来自喷油器的瞬时燃油压力，工作条件极为苛刻，极易发生滚轮打滑和磨损失效现象。为了分析该摩擦副的性能，建立了船用发动机重载工况下凸轮-滚轮-滚轮销相互耦合的混合热弹流润滑模型，获得了该摩擦副在一个工作循环(即凸轮旋转一周，360°转角)的摩擦学结果。分析表明，来自喷油器的燃油压力会显著降低凸轮-滚轮-滚轮销摩擦副之间的油膜厚度，同时产生较为严重的微凸体接触，并且凸轮-滚轮-滚轮销之间的耦合效应是造成滚轮打滑的主要原因。凸轮-滚轮从动件单元中的摩擦损失以滚轮-滚轮销副为主，其在工作过程中会产生显著的摩擦温升。基于该模型，还研究了滚轮销修型对减摩和降磨的影响，发现型线改进后可以降低约7.2%的摩擦损失以及12.8%的磨损负载。此外，实验与仿真结果的对比表明模型是有效的并且预测结果也是合理的。

来源：2024年第19期

《机械工程学报》期刊编辑部

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