基于超声振动辅助磨削的平面接触压力计算研究

摘要

所有机械零件表面在微观层面上都是凹凸不平的,这会导致真实接触压力远大于名义接触压力,接触表面的真实接触压力等直接影响着传动部件的承载能力以及摩擦、疲劳等性能.超声振动辅助磨削是在传统磨削过程中施加超声振动形成的一种磨削加工方法,能够降低磨削力和磨削温度、提高加工表面的完整性,所以超声振动辅助磨削一直是国内外研究的热点.超声振动辅助磨削加工的工件具有不同于一般磨削工件的表面形貌特征,本文提出一种改进的表面微观形貌微凸体特征参数拟合方法,采用经典KE微凸体接触模型,对实测超声振动辅助磨削加工平面表面形貌数据进行轮廓拟合处理,求出用于接触压力计算的微凸体曲率半径、微凸体密度以及微凸体峰点高度标准偏差等微观形貌特征参数,对比不同超声振幅下的微观形貌特征参数,计算表面接触载荷与接触压力、接触面积等接触参数的关系,得到一些有新意的结果.