关于机械结合部接触理论的研究
2014-04-13刘洁
机械设计与制造工程 2014年6期
刘 洁
(延安大学化学与化工学院,陕西延安 716000)
国内外不少学者研究了关于结合面接触表面层内在特性的机理。结合面与结合部是两个不同的概念,结合面是指两个构件相接触的表面层部分,它只是一个结合面;而结合部是指结合面和构成该结合面的构件在该结合面处的部分结构,结合部不止一个结合面,还要考虑结合方式等因素。也就是说,结合面只是构件相接触的表面层部分,而结合部除了结合面之外,还包括形成结合面的构件的一部分。许多研究也表明结合部的特性除了与结合面特性相关之外,还与结合面附近的构件特性有关[1]。
1 建立结合部力学模型
结合部特性可以借助结合部接触面的基础特性来描述。相关研究提供了一些常用的结合面基础特性数据。所谓结合面基础特性数据是指结合面单位面积上的刚度和阻尼特性数据[2]。结合部在承受静载荷作用时,结合面表现出弹性的性质;而结合面的表面粗糙度、形状误差、油膜等的存在使得当构件承受动载荷时,结合面会产生微观的滑移现象,这个过程中结合面表现出既有弹性又有阻尼的性质。结合部的接触面上有无数个点相接触,实验研究表明,当结合部受静载荷作用时,每个接触点在一个坐标方向上的特性可以用弹簧和阻尼器等效并联元件来描述,如图1所示[3]。

图1 简化模型
为了满足加工制造、运输以及功能等方面的要求,机床以及各类机械一般都不会是一个连续的整体,而是由诸多零部件按照要求组合起来的,其中机器中构件与构件相结合的部位称为机械结合部[4]。……
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