汪久根, 戴雨静, 洪玉芳, 陈芳华

(1.浙江大学 机械工程学院， 杭州 310027；2.浙江省机电产品质量检测所， 杭州 310051)

目前，国内外大部分学者在对关节轴承进行热分析时，将内外圈球面的摩擦副考虑为光滑接触. 而在现实情况下，内外圈接触面是粗糙的，表面分布有很多微凸体. 这些微凸体相互接触，接触面积总和即为实际接触面积，其远远小于名义接触面积，微凸体峰顶实际的接触压力通常大于光滑接触时的压力，会产生大量的摩擦热. 因此，在对关节轴承进行热分析时有必要考虑微凸体的影响.

在法向载荷作用下，两个粗糙表面相接触时，首先是微凸体开始互相接触. 微凸体开始接触时为弹性变形，而后当载荷加载到某个临界数值后变成塑性变形,此时微凸体是塑性变形而基体材料仍是弹性变形[1].

针对微凸体接触问题的建模及摩擦热的分析，国内外学者进行了一系列研究. 对单个微凸体在圆形静止热源作用下的热问题，Gecim等[2]建立了二维瞬态热方程，分析了微凸体在几种不同边界条件下的温度分布. Ting等[3]分析了单个微凸体由于滑动摩擦热而导致的表面温升以及热应力问题. 李隆球等[4]提出了一种在全滑移接触条件下，球形粗糙表面与刚性平面的弹塑性接触模型. Smith等[5]用有限元方法，研究了微凸体滑动接触过程中的闪点温度，并提出影响闪点温度的主要因素包括热导率、硬度、速度、摩擦因数、微凸体半径和微凸体磨损深度. Lee等[6]用……