复杂交变载荷下的微动运行机制影响因素分析.pdf

418工Vol.41No.8

2024年8月JournalofMechanicalElectricalEngineeringAug.2024

DOI:10.3969/j.issn.1001-4551.2024.08.015

复杂交变载荷下的微动运行机制影响因素分析∗

11∗1,21

韩怡茗,李欣,田帅,杨建伟

(1.北京建筑大学机电与车辆工程学院,北京100044;2.北汽福田汽车股份有限公司,北京102206)

摘要:微动问题是导致机械连接结构失效的主要因素之一,目前大多数研究都在恒定法向接触载荷工况下开展。而许多实际工程

问题中,存在着可变法向载荷和轴向载荷的多轴加载工况,致使微动运行机制的研究结果无法很好地解释多轴加载工况下的微动

行为。为此,对复杂交变载荷下的微动运行机制影响因素进行了分析,以期为双轴加载工况下的微动失效行为提供有力的分析方

法。首先,在传统微动疲劳模型的基础上,分析了受循环交变法向载荷和轴向载荷共同作用下的微动摩擦学行为和动力学特征,提

出了一种Q-P曲线分析方法;然后,推导了双轴交变载荷参数与微动运行状态之间的函数表达式;最后,讨论了不同的加载参数(法

向载荷的均值P、法向载荷的幅值P、远端载荷的均值F、远端载荷的幅值F、双轴加载相位差φ和刚度比R)对Q-P曲线形

maB,mB,asti

状和位置的影响。研究结果表明:比例加载情况下,Q-P曲线为直线函数;非比例加载情况下,Q-P曲线为椭圆函数;加载参数会影

响Q-P曲线的形状和位置。Q-P曲线分析方法为复杂交变载荷作用下的微动失效分析提供了有效的表征方法。

关键词:微动失效分析;微动疲劳形貌失效;运行机制;接触状态;多轴交变载荷;Q-P曲线分析方法;MATLAB数值计算

中图分类号:TH117文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)08-1455-10

Analysisofthefactorsinfluencingthefrettingoperation

mechanismundercomplexalternatingloads

111,21

HANYiming,LIXin,TIANShuai,YANGJianwei

(1.SchoolofMechanical-electronicandVehicleEngineering,BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture,

Beijing100044,China;2.BAICFotonAutomotiveCo.,Ltd.,Beijing102206,China)

Abstract:Thefrettingproblemisoneofthemainfactorsthatcausethefailureofmechanicalconnection