曲轴是发动机的核心零部件之一,其表面的加工质量对于发动机的寿命和稳定性有着重要的影响。波纹度作为曲轴质量的主要评价标准,其主要特征参数对于曲轴运行时产生的振动和曲轴轴颈处的润滑油膜性能有一定的影响,因此,研究曲轴轴颈波纹度与振动和润滑油膜特性之间的关系,对于提高发动机的性能和曲轴质量的提高很有必要。本文在波纹度测量和分析特征参数的基础上展开研究工作,旨在确定振动能量的主要集中频率阶段、波纹度激励和振动在频率阶次的相干性大小和波纹度对润滑油膜特性的影响规律。本文的主要研究内容如下:1、波纹度的测量和特征参数分析研究。研究主要开展波纹度的主要评定参数和特征参数分析,针对本课题的应用对象——H15TC型号曲轴,采用表面轮廓测量仪Aclcole1200SH进行波纹度的测量。对提取的曲轴轴颈波纹度原始数据分别做特征参数值统计、时域、频谱及二维傅里叶变化分析,探究曲轴轴颈不同截面的波纹度分布规律,确定评价整个曲轴轴颈波纹度质量标准的轴颈测量截面。2、实验平台的设计和搭建。基于机床带动曲轴模拟工况,设计和搭建专门的实验平台。根据采集的信号和零件装配需要,设计加工可调高底座、特殊加工的上下轴瓦盖、标准轴等零件。完成对各种传感器的选型、实验平台的搭建和各种信号数据的采集。3、振动与波纹度的关系研究。根据曲轴的运行情况,确定波纹度的激励频率;对曲轴运行时产生的振动信号做频谱分析,探究不同波纹度曲轴产生的主频和相对应幅值的大小;通过功率谱分析,探究波纹度产生振动能量的主要集中频率阶段;根据波纹度激励和振动的相干性分析,确定两者在频率阶次的相关性大小。4、波纹度与油膜厚度的关系研究。基于波纹度的测量和特征分析,以波纹度的波峰和波数作为主要特征参数,在考虑波纹度的情况下,对轴颈处的润滑油膜进行三维建模。基于fluent软件仿真探究波纹度的波数和波峰对润滑油膜压力、承载力和油膜刚度的影响规律。确定曲轴运行时轴颈处油膜厚度和最小油膜厚度的测量方法,完成实验。