润滑与密封

作者：于英华，朱华杰，阮文新，徐平，沈佳兴

单位：辽宁工程技术大学机械工程学院,,辽宁工程技术大学机械工程学院,,辽宁工程技术大学机械工程学院,,辽宁工程技术大学机械工程学院,,辽宁工程技术大学机械工程学院;辽宁工程技术大学矿产资源开发利用技术及装备研究院,

关键词：活塞环/缸套;摩擦因数;承载压力;抛物线微织构;优化设计

基金：国家青年科学基金项目(52005238)；辽宁省教育厅科学技术研究(重点攻关)项目(LJ2020ZD001)

为探究更有利于提高汽车发动机活塞环/缸套摩擦副性能的微织构，在某发动机活塞环/缸套摩擦副设计椭圆开口偏置类抛物线微织构，综合运用CCD实验设计和响应面优化理论，采用CFD方法研究该微织构特征参数对活塞环/缸套摩擦副摩擦因数和承载压力的影响规律；建立相应的数学模型，并运用鲸鱼优化算法对微织构参数进行多目标优化设计。结果表明：微织构参数对活塞环/缸套摩擦副摩擦因数程度由大到小依次为密度、长半轴、深度、偏置量、短半轴，对承载压力的影响程度由大到小依次为密度、深度、偏置量、长半轴、短半轴；所建相应数学模型具有足够的精度，可用于依据微织构特征参数对摩擦副相关性能的准确预测。得出的微织构最优参数为：椭圆长半轴390 μm，短半轴108 μm，偏置量139 μm，深度42 μm，织构密度0.69。与未织构摩擦副相比，按照最优微织构参数织构化的活塞环/缸套摩擦副的承载压力提升了2.67%，摩擦因数降低了32.1%。

来源：2023年第7期

《润滑与密封》期刊编辑部

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