滑动接触失效判据的适用性研究-农业工程学报.pdfVIP

第 19 卷 第 2 期 农 业 工 程 学 报 V o l. 19　N o. 2 2003 年 3 月 T ransactions of the CSA E M ar. 　2003 45 滑动接触失效判据的适用性研究 沈萌红, 崔云峰 (浙江大学) 摘　要: 界面温度是影响滑动摩擦副失效的重要因素。该文在考虑热源强度的非均匀性和表面膜影响的基础上对微凸体 滑动接触时的界面瞬时温度进行了研究, 并通过量纲分析给出了计算混合润滑状态下微凸体滑动接触界面瞬时温度的近 似公式。针对滑动接触失效时普遍存在的塑性变形特征, 以该公式为基础并综合考虑表面膜丧失对微凸体塑性变形的影 响, 对摩擦副失效的温度判据——B lok 闪温理论、临界速度和临界P V 值等判据的适用性问题进行了分析。指出对于不同 的微凸体几何特征、压力、速度组合, 发生失效时的界面温度可低于或高于B lok 闪温, 并据此给出了B lok 闪温理论的适用 范围。 关键词: 失效判据; 塑性变形; 温度; 适用性 中图分类号: TH 117　　　　文献标识码: A 　　　　文章编号:(2003) 1　引　言 滑动摩擦失效是机械失效的主要形式之一。农业机 械具有工作情况不稳定, 工作载荷变化大的特点。农业 机械的各种运动部件, 如拖拉机的气缸- 活塞组件、具 有滚- 滑副特征的齿轮传动中都存在混合润滑的情况。 研究混合润滑工况下摩擦副的失效对于农业机械的正 图 1　凸体接触模型 常使用, 提高农业机械的设计水平具有重要的意义。对 F ig. 1　Contact model of p ro truding body 塑性材料制成的金属滑动摩擦副, 其主要失效形式是擦 [ 1 ] 2　瞬态温度场分布 伤和咬死 , 而与此相对应的失效判据则可归结为变形 [ 2 ] 判据和发热判据 。 从润滑剂失向温度出发提出 B lok 由赫兹接触理论可知, 当一球形微凸体和一平面发 了著名的摩擦副失效的发热判据——闪温理论[ 3, 4 ]。由 生接触时, 将形成一半径为 a 的接触斑点, 接触区上的 于当润滑剂存在时, 金属摩擦副界面通常存在某种导热 压力p 分布为 性较差的薄膜, 为了更准确地确定摩擦界面的温度, 众 2 1 r p ( ) ( ) 2 ( ) 多研究者对界面的瞬时温度计算问题进行了研究。 r = p 0 1 - a2 1 [ 5 ] L ing , F. F. 指出 : 即使摩擦件表面膜的厚度远小于热