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气控换向阀密封圈过孔摩擦特性研究
| 论文题名： | 气控换向阀密封圈过孔摩擦特性研究 |
| 关键词： | 汽车变速箱;气控换向阀;密封圈;相贯孔阀套;摩擦力特性;应力集中效应 |
| 摘要： | 气控换向阀是商用汽车变速箱操纵系统的重要组成部分，用于控制汽车行驶过程中高低速档位的转换。但气控换向阀阀套上开设有16个特殊的相贯孔结构，导致阀芯密封圈在滑过阀套相贯孔时会出现“异常”的摩擦特性，严重影响了气控换向阀的使用寿命和动态性能，对汽车的行车安全和运输效率也产生了极为不利的影响。因此，本文重点研究了气控换向阀的阀芯密封圈滑过阀套相贯孔时的摩擦特性。 首先，论文分析了阀芯密封圈滑过阀套相贯孔时的接触特性和运动特性，并通过引入边界应力集中效应和微切削效应，构建了阀芯密封圈滑过阀套相贯孔时的摩擦模型，并通过实验验证了该模型的正确性；之后，针对相贯孔在摩擦特性方面所产生的诸多不利影响，以所建理论模型为依据，提出了密封圈过孔摩擦特性的优化方法，并通过实验验证了优化方法的正确性。 论文主要分为5章： 第1章是论文的绪论部分。本章首先介绍了课题的背景和研究意义，之后介绍了相关技术的国内外研究现状，最后概括了论文的研究内容和整体结构。 第2章是密封圈过孔摩擦特性的建模部分。本章首先通过引入LuGre经典擦摩模型，得到了密封圈与阀套在无孔接触区的摩擦力模型；之后，通过在密封圈与相贯孔阀套的接触特性中引入应力集中效应和微切削效应，得到了阀芯密封圈滑过单个阀套相贯孔时的摩擦力模型；最后，通过引入耦合效应，得到了阀芯密封圈滑过多个阀套相贯孔时的摩擦力模型。 第3章是密封圈过孔摩擦模型的实验验证部分。本章首先设计了用于测量密封圈与多孔阀套之间摩擦力的被动式测试台，并阐述了系统硬件部分的设计过程；之后，通过实验结果和仿真结果的对比分析，验证了论文所建密封圈过孔摩擦模型的正确性；最后，针对相贯孔所产生的诸多不利影响，基于前文所建模型，提出了密封圈过孔摩擦特性的优化方法。 第4章是密封圈过孔摩擦特性的优化部分。本章首先设计并搭建了流体研磨加工实验台，并测得了阀套经过研磨之后的摩擦特性曲线。实验结果表明，流体研磨加工可有效改善密封圈过孔时的摩擦特性；仿真结果表明，流体加工的作用机理是增大圆角半径，以减小相贯孔所引起的应力集中效应，进而实现密封圈过孔摩擦特性的优化。 第5章是总结与展望部分。本章总结了论文的研究内容和所取得的成果，并对密封圈过孔摩擦特性研究方法的改进进行了展望。 |
| 作者： | 金永涛 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 倪敬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 杭州电子科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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