線接觸粗糙表面的分形模擬與接觸特性研究.pdf

1、隨著機(jī)器向高速高負(fù)荷的方向發(fā)展，高速重載齒輪的齒面常常產(chǎn)生點(diǎn)蝕和膠合失效等損傷。而傳統(tǒng)的齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算方法存在諸多弊端，因此需要研究一種精確的方法來預(yù)測(cè)齒輪的承載能力以防止出現(xiàn)這些損傷且保證在許用載荷范圍內(nèi)齒輪能夠得到充分的利用。此外，在電氣化設(shè)備中，齒輪的電蝕現(xiàn)象也日益突出，已經(jīng)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此需要研究粗糙表面的電接觸問題，采取有效措施來防止電蝕失效的發(fā)生。
　　本文第一部分主要介紹了研究粗糙表面的接觸問題的研究

2、背景和工程意義，詳細(xì)總結(jié)了國(guó)內(nèi)外關(guān)于粗糙表面模擬的研究現(xiàn)狀、粗糙表面接觸模型的研究現(xiàn)狀以及粗糙表面電接觸的研究現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上提出了本文的研究?jī)?nèi)容。
　　第二部分提出了一種將x、y兩個(gè)方向的W-M函數(shù)相加的方法，來分形模擬僅在兩個(gè)相互垂直的方向上具有不同表面形貌的粗糙表面;通過改變分形維數(shù)和特征尺度系數(shù)的大小能有效表征粗糙表面的紋理特征;分析了分形維數(shù)和特征尺度系數(shù)對(duì)表面形貌的影響。
　　第三部分提出了兩個(gè)接觸表面均為粗糙

3、表面的彈性接觸模型和彈塑性接觸模型，得到了粗糙表面的接觸應(yīng)力分布、實(shí)際接觸面積分布和Mises應(yīng)力分布。對(duì)比了粗糙表面與光滑表面的接觸應(yīng)力分布和Mises應(yīng)力分布;比較了實(shí)際接觸面積與名義接觸面積的大小;分析了粗糙表面的彈塑性接觸以及粗糙表面形貌對(duì)接觸疲勞強(qiáng)度的影響。
　　第四部分基于所提出的粗糙表面彈塑性分形接觸模型建立了粗糙表面的矩形斑點(diǎn)接觸電阻模型;分析了負(fù)載、表面形貌及接觸體的材料對(duì)實(shí)際接觸面積和接觸電阻的影響;計(jì)算了粗糙