吕超颖，张锁怀，李俊南，纪林章

（上海应用技术大学机械工程学院，上海 201418）

1 引言

分布式拉杆转子具有诸多优势，如重量大、刚度大、易于拆卸组装等，但是，由于存在接触面，在很大程度上，破坏了拉杆转子的连续性[1]，所以，重点研究结合面的接触特性显得甚是紧要[2-3]，为后来的研究者提供参考。结合面存在着接触刚度，而且粗糙表面形貌对结合面接触刚度产生重要影响[4-5]。所以，研究者们开展了大量的研究表面形貌的理论工作。首先，从统计分析平面的GW 模型被美国康涅狄格的Greenwood 和Williamson 提出以后，接着，M-B 接触模型[6]被提出，它是由Majumdai 和Bhushan 在研究过程中得出的，具体地讲，机械加工表面具有自仿射分形特征，粗糙表面的表征参数（分形维数D 和特征长度尺度参数G）具有尺度独立性，不受仪器分辨率的影响。结合这一接触分形理论，文献[7-9]也研究了结合面接触刚度，分别提出了结合面的切向接触刚度的分形模型。以上这些模型始终是从理论分析入手，对理论模型的精度和使用范围没有进行验证。

就上述理论工作的不足之处，拉杆转子轮盘结合面间的接触效应着重从试验方面开展。同时，结合轮盘表面微观形貌的特征分析，基于文献[10-11]中计算分形参数的方法，建立起理论模型，进行仿真分析与计算，并运用试验手段，对比分析拉杆转子轮盘结合面切向接触刚度的相关问题。着重接触静刚度的试验研究，不具备动刚度研究的条件。

2 分形参数与轮盘粗糙度的关系

2.1 分形参数计算方法

运用分形接触理论，可理论模拟出粗糙表面的实际轮廓曲线，用处处连续、点点不可微、统计学自相似性的Weierstrass-Mandelbrot 函数[12]来逼近。……