表面磨损机制表面零件加工粗糙度计量显微镜

表面磨损机制表面零件加工粗糙度计量显微镜

  表面疲劳
所有表面失效情形都是应用于界面间存在相对运动的情况下，这种
相对运动本质是纯滑动。当两界面处于纯滚动接触，或者是基本滚动加
上少量滑动情况时，会产生一种不同的表面失效机理，它叫做表面疲劳
。这种情况在实际应用中有很多，如球轴承、滚子轴承、凸轮和滚子从
动件、轧辊、直齿和斜齿接触。所有这些情况，除了轮齿和轧辊外，其
他基本上是纯滚动，最多有不超过l％的滑动。正如我们所看到的，轮
齿在它们的部分轮齿面上有明显的滑动，与纯滚动的情形相比，滑动会
明显地改变应力分布状态。在其他形式的齿轮的界面上，如螺旋锥齿轮
、准双曲面齿轮、蜗杆涡轮，基本上是纯滑动，因此它们包含上面讨论
的一种或者多种磨损机理。轧辊(例如用于轧制钢板的辊)则根据它的使
用目的，可能有滑动，也可能没有。

滚动界面接触材料的应力状态取决于接触面的几何形状、载荷以及
材料性质。通常，接触部分三维几何形状任意时，其应力计算会很复杂
。有两种特殊几何形状，既具有实际应用价值，也会使分析稍微容易。
它们是球面对球面，以及团桂面对圆柱面。在所有情形下，配合表面的
曲率半径将是关键的因素。

通过改变配合面的曲率半径，这些接触能变为：球面对平面、球面
对杯面、圆柱面对平面和圆柱面对凹槽面四种不同的子情形。只需将一
个配合面的曲率半径设为无限大，就可使其成为平面；负曲率半径表明
了凹形杯面或凹槽面。例如，一些球轴承可用球面对平面为模型来表示
；一些滚子轴承可用圆柱面配合凹槽面模型表示。

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