曹毅， 刘俊辰， 翟明浩， 王保兴， 盛永健， 居勇健

(1.江南大学 机械工程学院，江苏 无锡 214122； 2.江苏省食品先进制造装备技术重点实验室，江苏 无锡 214122)

系统动力学模型是机械系统设计分析以及优化和控制的重要工具，在传统机械系统动力学分析中，各运动关节均认作理想关节且不考虑关节间隙对于系统性能的影响[1-2]，但由于制造和装配误差及磨损现象等因素，关节间隙不可避免，同时关节间隙是确保各构件相对运动的必要条件[3-5]。间隙的存在改变了间隙运动副关节元素间的自由度和受力状态，且随着关节元素的分离和接触产生碰撞力和冲击载荷，造成关节元素接触点的磨损和变形并引起机械系统的振动和噪声[6-7]。此外，随着系统的不断运行，非规则磨损间隙将进一步破坏系统动力学特性并加剧磨损现象，直至构件损坏和失效[8]。

目前国内外学者对含间隙机构关节磨损预测进行了大量的研究，Tasora等[9]基于Reye′s hypothesis模型对一转动副间隙磨损进行计算并通过与实验结果相对比验证了磨损计算的准确性。Mukras等[8，10]提出了一种适用于多体系统动力学关节磨损分析的计算方法，并对弹性地基模型和接触力模型进行对比，以分析其在磨损计算过程中磨损深度和轮廓的差异。Flores等[11]基于连续接触模型和Archard磨损模型提出了一种转动副间隙磨损现象的分析方法并对其进行量化。Li等[12]将间隙定义为无质量杆，并基于弹性地基模型和Archard磨损模型提出了一种改进的转动副间隙磨损预测实用模型，通过实验数据对比验证了该模型的有效性。……