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内畦机. 塞坏,誓勘里筏
~ 活塞环普雷斯特理论分析
丁福建
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石家庄内燃机配件总厂
摘要本文对普雷斯特理论进行了较深入分析,对普氏理论接触压力、数学分析及性线设计函数进
行了探讨,
论中所采用的简化过程且对其误差进行了必要分析
众所周知,活塞环设计理论中以普雷斯特、
有各自的优点及适用性。尽管国内出版的有关活塞环的书刊中一再提及这三种理论,然而实际设计
中根本无法采用,原因在于每种理论的前提条件、逻辑分析及数学表达式的可疑性,尤其是函数表
达式的正确性更为可疑。这对于活塞环产品开发、研究有一定的影响。本文对普氏理论进行了分析,
对其接触压力函数作了分析,并在计算机上计算了五种接触压力形式。指出了普氏理论中接触压力’
的正确表达式,根据该表达式推出了正确的径向位移及角位移表达式,并将普氏公氏与该式进行
了对比,最后对普氏理论中所采用的简化过程及其误差作了分析说明。
普雷斯特压力分布形式分析
、
活塞环接触压力形式的选取受多方面的影\
响,除受到发动机性能要求、燃料品质、活塞、缸
套/活塞环摩擦付材质、润滑状况、活塞环形状等
因素影响外,还明显受到数学分析上的制约,压
.
力分布形式函数表达式韵选取在满足力学条件环开口、’’
及活塞环性能要求下,取决于所采用数学分析过
程。普氏理论亦是如此。
如图所示,活塞环在闭合状态下,角度。
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处的接触压力为,在自由状奎下,相应于
处的角度变化为,径向位移为,则有下式:
图古萋环目由彤状
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为了便于解上述微分方程,角张采用下式求,假设
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分析式函数性质
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. 该函数对应于环背点应满足:
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根据上面分析,如采用普氏所给压力表达式,环背在一处而非处。
. 为使满足在方向合力为,则必须
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故系数、、必须满足上式。调整系数可获得不同的普氏函数,取, 一/

则·
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. 根据推出的表达式导出普氏压力普遍式
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该式中。为平均接触压力,、为压力调整系数。根据上面分析知普氏表达式所表示活
塞环环背位于一处,为了使活塞环环背处设在处,将函数中以一替换,则压力表达式
为
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