田红亮,陈甜敏,郑金华,余媛,张屹,赵春华

(三峡大学机械与动力学院,443002,湖北宜昌)



平行轴圆柱副接触分析

田红亮,陈甜敏,郑金华,余媛,张屹,赵春华

(三峡大学机械与动力学院,443002,湖北宜昌)

将古典赫兹理论与现代Majumdar-Bhushan模型相结合,建立了两圆柱分形接触模型。考虑结合部虚拟材料厚度,以及引入圆柱接触面积比,对两圆柱线高副矩形接触面进行了受力分析。数值仿真表明:圆柱接触面积比不大于1;外接触时圆柱接触面积比小于内接触时;增加总载荷或减小结合部虚拟材料厚度都将增大圆柱接触面积比;外接触时实际接触面积小于内接触时;实际接触面积随着分形粗糙度、材料硬度或结合部虚拟材料厚度的增加而减小;随着分形粗糙度的增加,产生特定实际接触面积所需要的总载荷增加,微凸体变形量增大;对于给定总载荷,当分形维数从1.4增加到1.5时,实际接触面积相应增大,但当分形维数从1.5增加到1.9时,实际接触面积转而减小;内接触时的赫兹应力小于外接触时的赫兹应力。该研究结果可为进一步研究圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算提供参考。

机械设计;结合部;分形接触;虚拟材料;圆柱;线高副

机械系统中各零件之间力的传递总是通过两零件的接触来实现的。当前描述、表达与分析两接触物体接触行为的2种主要解算方法,一种是侧重考虑两接触物体宏观因素的古典赫兹理论[1],另一种是重点考察两接触物体微观因素的现代Majumdar-Bhushan模型[2](以下简称MB模型)。……