润滑与密封

作者：郑晓猛，杜三明，张永振，刘 建，贺甜甜

单位：河南科技大学高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室,,河南科技大学高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室,,河南科技大学高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室,,河南科技大学高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室,,河南科技大学高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室,

关键词：赫兹接触;切向摩擦力;滚滑接触;滚动轴承

基金：国家重点研发计划项目(2018YFB2000300)；国家自然科学基金项目(51375146)

滚动轴承服役过程中，因滚滑现象和残余应力的存在，使赫兹接触应力不能反映材料真实的受力状态，应力分布与实验现象存在一定的偏差，因此滚滑接触下材料的内部应力计算显得尤为重要。研究一种快速、简单的材料滚滑接触内部应力的计算方法，以替代耗时长的有限元法。以现有公式为基础，通过Matlab编程计算滚滑接触下材料内部的应力场；对比不同摩擦因数下2D、3D滚滑接触内部应力场的差别。结果表明：摩擦因数越大，最大剪切应力越大，位置越接近表面，与滚动方向的夹角越小；切向摩擦力使接触点两侧最大正交切应力大小及位置发生变化；随着摩擦因数增大，一侧应力值上升，位置靠近表面，另一侧反之。提出的计算方法简单、方便，其结果为解析解，便于与残余应力或其他应力结合求出真实应力场。通过实例分析发现，真实应力场能够更好地解释实验现象，对于轴承材料组织演变的研究有重要意义。

来源：2020年第7期

《润滑与密封》期刊编辑部

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