粗糙表面形貌对电蚀的影响

摘要

以名义线接触副轴承和齿轮为研究对象,用分形方法模拟三维粗糙表面,建立由一个粗糙表面与一个光滑刚性平面接触的简单模型和由2个粗糙表面接触的复杂模型,建立粗糙表面的矩形斑点接触电阻计算模型和电流密度计算模型,从接触电阻和电流密度2个角度来考虑粗糙表面形貌对电蚀的影响.分析接触载荷和分形参数对实际接触面积、接触电阻和电流密度的影响;在恒定载荷下,研究接触电阻和电流密度与粗糙度之间的定量关系.结果表明,从接触电阻或电流密度方面,增加轴承和齿轮表面间的接触载荷和减小表面粗糙度可以防止电蚀的发生,因此接触电阻和电流密度一样可以用来作为电蚀发生的判据.在实际应用中,主动设计最佳的接触载荷大小以及最佳的表面粗糙度可以防止电蚀的发生,并且在研究粗糙表面接触问题时应采用复杂的接触模型.所提出的计算方法可以分析表面电蚀失效.