【摘 要】
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零件的表面微观几何形貌特征对其摩擦学特性有显著的影响,点磨削作为一种新型的磨削加工技术,本身具有高效、低磨损的特点,特别磨削表面微观几何特征不同于普通外圆磨削,因此
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零件的表面微观几何形貌特征对其摩擦学特性有显著的影响,点磨削作为一种新型的磨削加工技术,本身具有高效、低磨损的特点,特别磨削表面微观几何特征不同于普通外圆磨削,因此点磨削加工的零件在运动摩擦中的接触力学特性也不同于普通外圆磨削。本文综述了点磨削的发展状况及其不同于普通外圆磨削的技术特征,建立了点磨削加工零件表面纹理角θ的求解公式。点磨削加工出具有不同表面形貌特征的零件,本文就零件纹理方向不同、轴的接触长度不同、粗糙度幅值不同等对回转运动副中的接触力学特性的影响进行研究。为了更好的进行不同形貌特征下的零件的接触力学特性,分析了两种传统的接触模型:Hertz理论接触模型及基于统计学理论的接触模型。由于它们在建立模型时的局限性,因此不能很好的应用于工程实践中。本文主要依据分形理论,建立适用于工程实际中的带有点磨削纹理方向、轴的接触长度、粗糙度幅值的分形接触力学模型。并通过MATLB进行编程求解,通过依次改变变量值,从理论上寻求优化解。理论分析和仿真结果表明,为建立两个圆柱体接触的分形模型而引入的表面接触系数九具有可行性,且两圆柱处于内接触时的λc值大于外接触时的值;将处于分形理论下的接触研究和传统Hertz理论进行对比,分形理论下的应力值较大,且减小两圆柱的内接触间隙,有利于减小接触应力;当保持其他变量不变的条件下,压溃的径向宽度增大,接触应力逐渐减小;当保持其他变量不变的条件下,轴的接触轴长对载荷和应力影响较小;当保持其他变量不变的条件下,粗糙度幅值相关量G的增大,将使载荷和接触应力增大;对于点磨削表面,对纹理角度的研究分为大角度与小角度分形接触模型。载荷取定值,大角度模型应力随纹理角度的减小而减小,小角度模型应力值随纹理角度减小而增大,由此得知,存在某一角度,使得应力值最小。而大角度模型更适用于工程实际之中,且点磨削工件的纹理角度小于普通外圆磨削的工件,这就说明点磨削加工的零件较普通外圆磨削加工的工件的力学性能更好。
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