本文關(guān)鍵詞：高速重載滑滾摩擦副表面損傷的力學(xué)特性　出處：《交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)》2017年03期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 滑滾摩擦副 表面損傷 有限元分析 力學(xué)特性 塑性應(yīng)變

【摘要】：采用有限元法建立了M50鋼滑滾摩擦副的彈塑性接觸模型,在接觸應(yīng)力約為4.0GPa、線速度約為50m·s-1的高速重載工況下,分析了其等效應(yīng)力、剪切應(yīng)力場(chǎng)與表層塑性變形,研究了摩擦因數(shù)與相對(duì)滑動(dòng)速度對(duì)M50鋼滑滾摩擦副接觸行為的影響,并對(duì)比了M50鋼雙滾子滑滾試驗(yàn)中的表層塑性變形。計(jì)算結(jié)果表明:M50鋼摩擦副的最大接觸應(yīng)力和橢圓接觸區(qū)長(zhǎng)、短軸長(zhǎng)度的有限元分析結(jié)果與Hertz理論計(jì)算結(jié)果的偏差分別為2.66%、0.26%、6.43%;當(dāng)摩擦因數(shù)由0.1增加到0.5時(shí),最大等效應(yīng)力的位置由摩擦副次表層約0.5mm處逐漸向接觸表面發(fā)展;摩擦副表面發(fā)生膠合失效時(shí)的摩擦因數(shù)大于0.3,接觸表面最大等效應(yīng)力大于1 700 MPa;膠合失效發(fā)生時(shí),M50鋼摩擦副的應(yīng)力和塑性應(yīng)變具有特定的方向性,表現(xiàn)在滑滾比分別為0.12、0.15條件下,接觸點(diǎn)處線速度較高的表面最大等效應(yīng)力分別達(dá)到2 847、2 689 MPa,產(chǎn)生較大的塑性應(yīng)變,最大值分別達(dá)到0.062、0.061,而線速度較低的表面最大等效應(yīng)力分別為2 269、2 101 MPa,產(chǎn)生的最大塑性變形相對(duì)較小,分別為0.040、0.039。
[Abstract]:The elastic-plastic contact model of sliding friction pair of M50 steel is established by using finite element method. The contact stress is about 4.0 GPA and the linear velocity is about 50 m 路s ~ (-1). The equivalent stress, shear stress field and plastic deformation of the surface layer are analyzed, and the effects of friction coefficient and relative sliding velocity on the contact behavior of the sliding friction pair of M50 steel are studied. The surface plastic deformation of M50 steel double roller sliding rolling test is compared. The results show that the maximum contact stress and the elliptical contact zone length of the friction pair of M50 steel are obtained. The deviation between the results of finite element analysis of short axis length and that of Hertz theory is 2.660.26 and 6.43 respectively. When the friction coefficient is increased from 0.1 to 0.5, the position of the maximum equivalent stress develops from about 0.5 mm to the contact surface. The friction coefficient is greater than 0.3 and the maximum equivalent stress of the contact surface is more than 1 700 MPA when the surface of the friction pair fails. The stress and plastic strain of friction pair of M50 steel have special directionality when the bonding failure occurs, which is shown under the condition of sliding roll ratio of 0.120.15. The maximum equivalent stress of the surface with higher linear velocity at the contact point reaches 2847 ~ 2 689 MPa, respectively, resulting in a large plastic strain, with the maximum value of 0.062 ~ 2 ~ 0. 061, respectively. However, the maximum equivalent stress of the surface with lower linear velocity is 2269 / 2101 MPa, and the maximum plastic deformation is relatively small, 0.040 ~ 0.039, respectively.
【作者單位】： 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研究發(fā)展中心;哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51675120) 國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目(2013CB632305)
【分類號(hào)】：TH117.1;V231.95
【正文快照】： 0引言航空發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比、功重比和轉(zhuǎn)速等工況不斷提高,未來(lái)四代機(jī)的推重比將超過(guò)12,功重比將超過(guò)10,航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承逐漸趨于極限運(yùn)行狀態(tài)[1-3]。在高速重載的極限工況下,軸承內(nèi)部滾子與滾道間的滑滾接觸容易引起軸承災(zāi)難性失效,因此,航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承內(nèi)部的高速重載滑滾

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