轮廓支承长度率曲线粗糙度.doc

一、问题提出：我公司要求值发动机开发过程中更改成mr110，最近达到的值最坏值mr1=12.2 mr2=89%其中mr1=10%的缸孔数比例为17/24，缸体比例为2/5要求怎么办？二、轮廓支承长度率曲线粗糙度指标相关定义在20世纪80年代初，Trautwein提出了一个关于Abbott-Firestone曲线的两段线性模型，他用这个模型去表示缸膛表面的特征。从这个模型中还引伸出一个被称为液体滞留容积的参数。最近，又有学者把Abbott-Firestone曲线分成三个区域，并在此基础上提出了Rk参数集，该参数集也正式地被写进德国DIN4776标准。这个参数集主要是用于表征具有高预应力的表面，如珩磨表面、抛光表面、磨削表面等，这些相关的参数将轮廓支承度率的增长描述成粗糙度轮廓深度的函数，结合气缸套的平台网纹本身的特点及气缸套的工作状况，确立了基于轮廓支承度率曲线的参数指标，这套评定指标能够对气缸套内表面粗糙度轮廓的磨合特性、润滑特性、网纹分布等进行对应的定量分析，实现完整、准确地描述及评价气缸套平台网纹。 轮廓支承长度率曲线tp(c)，又称Abbott-Firestone曲线，是描述轮廓形状的主要指标。tp(c)能直观地反映零件表面的耐磨性，对提高承载能力也具有重要的意义。在动配合中，值tp值大的表面，使配合面之间的接触面积增大，减少了磨擦损耗，延长零件的寿命。从tp(c)曲线的特征可以看出，它对气缸套内孔表面耐磨性能、润滑性能，使用寿命等都有非常重要的意义。为此设定了一组基于轮廓支承长度率曲线的参数集，对应气缸套的实际工作状况，对tp(c)曲线进行量化的描述，如图2所示，粗糙度轮廓及对应的tp(c)曲线被分为三个部分，分别为轮廓峰、核心轮廓和轮廓谷。 图2 基于Abbott曲线的评定参数a. 简约峰高RPK 是指粗糙度核心轮廓上方的轮廓峰的平均高度。表面轮廓顶部的这一部分，当发动机开始运行时，将很快被磨损掉，其减低的高度将影响气缸套进入正常工作状态的磨合时间，及实际材料磨损量。 b. 核心粗糙度深度RK 在分离出轮廓峰和轮廓谷之后剩余的核心轮廓的深度为RK。这一部分是气缸套长期工作表面，它影响着气缸套的运转性能和使用寿命，是粗糙度轮廓的核心部分。 c. 简约谷深RVK 是指从粗糙度核心轮廓延伸到材料内的轮廓谷的平均深度。这些深入表面的深沟槽在活塞相对缸套运动时，形成附着性能很好的油膜，在提高孔的耐磨性、缩短发动机磨合时间的同时，能大幅度降低油耗。 d. 轮廓支承长度率Mr1 以百分数表示的轮廓支承长度率Mr1是为一条将轮廓峰分离出粗糙度核心轮廓的截线而确定的。Mr1值是气缸套进入长期工作表面的上限，其数值的大小直接反映了气缸的加工水平和使用性能。 e. 轮廓支承长度率Mr2 以百分数表示的轮廓支承长度率Mr2是为一条将轮廓谷分离出粗糙度核心轮廓的截线而确定的。Mr2值是进入长期工作表面的下限，其数值的大小不但决定了磨损量，还决定了工作表面以下深沟槽的贮油、润滑能力。 f. 存油量V0 粗糙度核心轮廓向下延伸到材料内的轮廓谷的横截面积实际上就是深沟网纹的存油量V0，它是tp(c)曲线与右边纵轴及Mr2对应的截线构成的阴影部分面积，它对缸套的润滑性能无疑有重要意义。它近似为三角形面积：V0(100-Mr2)RVK/2。 图中参数的确定需要使用一条回归线，回归线的40%以上的部分是tp(c)曲线上的点构成，回归线在纵坐标方向上的差值平方最小，回归线与纵轴两交点之间的垂直距离即为核心粗糙度深度RK，两交点对应的截线位置即为Mr1、Mr2对应的截线位置。 对于Rk参数集的功能特征参数，其定义方法在于把Abbott-Firestone曲线分成不同的部分以对应不同的功能区域。虽然这些方法可以成功地用来表征特定的一些工程表面，但是由于它主要是基于制造工艺经验，缺乏理论依据，这种方法在表征大多数其它的工程表面时会失去原有的意义。三，有论文证明的中国技术引用 一汽轿车股份有限公司 葛延翔 郑云龙著缸孔平台珩磨工艺及评定方法，1996前，美国引进一次珩磨，Ra=0.5-0.88, 1996年第一次改进成两次珩磨，但存在机油消耗大的问题，经过咨询保时捷公司，1998年第二次改进成nagel公司的三次珩磨技术，即我公司现在的平台珩磨技术，要求达到 Rz=48m Rk=0.61.4m Rpk0.5m Rvk=1.53.5m Mr1=210% Mr2=6585%水平，解决了机油耗问题，得到以下三个好处1、 提高了气缸体、活塞及活塞环的使用寿命。缸孔磨损值小于每万千米1mm，已经处于国际先进水平。2、 使发动机机油耗量与燃油消耗量的比值由0.25%0.50%降到0.15%。3、 发动机额定功率提高3.4%，最大扭矩提高2.9%。 中国江苏首届产学研合作成果展示洽谈会，洪泽县海珠气缸套有限公司，国际先进水平气缸套内孔平台网纹加工技术，有助于支持发动机达欧、欧排放标准，有效降低机油耗量，节约能源，减少环境污染。主要技术参数为：Ra0.5-1.0m；Rz3-7m；Rpk0.3m；Rk0.3-0.9m；Rvk1.0-2.0m；Mr170%。四、国外有论文证明的技术应用普遍满足的最低要求Rk=0.761.27m Rvk=1.272.54m Rpk=0.1270.508m美国缸孔加工设备供应商Sunnen公司推荐值Rk=0.7111.21m Rvk=0.5082.032m Rpk=0.150.609m活塞环制造商MAHLE对缸孔粗糙度提出的要求Rk=0.6351.27m Rvk=0.761.524m Rpk=0.2540.508m美国缸孔加工设备供应商Sunnen 2004年为GM Ecotec和Honda 全系列四缸机提供珩磨设备的参数珩磨最先进技术激光珩磨的好处：1、 减少40%机油耗2、 减少10%-30%颗粒排放和改善20%碳氢化合物的排放3、 延