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楼主: henrymao
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滑动率的物理意义说明

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 楼主| 发表于 2021-12-6 13:21 | 显示全部楼层
滑动率反应的磨损率的变化趋势,滑动率无穷大,磨损量无穷大。
根据磨损率的概念就是单位长度ΔL内将产生无穷大的磨损量,那么这个无穷大的磨损量怎么产生?vt1=0,意味着要达到单位长度ΔL的距离我需要无穷大的时间,速度为0 ,那永远到不了距离ΔL的终点,那么你就一直磨损着吧,那么自然就会产生无穷大的磨损量了。
定义核心在于滑动率反馈的是单位长度的磨损量的变化趋势。


发表于 2021-12-16 20:21 | 显示全部楼层
感谢讲解
发表于 2021-12-18 16:26 | 显示全部楼层
学习了,感谢分享
发表于 2021-12-18 16:48 | 显示全部楼层
探讨学习值得提倡,感觉又进步了
发表于 2022-3-10 09:40 | 显示全部楼层
henrymao 发表于 2021-12-6 08:41
看到有人回答你了。
我就看到你觉得σb是变化值后面就没看了。我们先来聊聊这个。

毛老师,您好:
通过标准试样测试得出的屈服强度以及抗拉强度也会由于加工的不一致性,轧制方向的差异,热处理的工艺稳定性以及尺寸公差等变量呈现出正态分布,碳钢的拉伸应力应变曲线和压缩应力应变也不是完全一致的。
此外,一般来讲,我们输入到有限元软件里面的应力-应变曲线都是在准静态条件下做的拉伸应力-应变曲线,实际的应力不仅和应变有关,也和应变率以及温度有关,最经典的描述方程就是Johnson-cook模型,齿轮的齿面一般都会做表面强化处理(比如渗碳渗氮等),热处理一般不会改变材料的弹性模量,但是会改变材料的屈服应力和抗拉强度,这个时候的有限元模型(齿面接触模拟)就不能用简单的线弹性模型来处理,因为有可能接触应力会超过屈服强度。


发表于 2022-3-11 10:19 | 显示全部楼层
通俗易懂
发表于 2022-3-15 16:32 | 显示全部楼层
“N法向载荷,因为渐开线齿轮的特性,任意齿轮接触点的法向共线,且其法向作用力相等,所以这个N对一对齿轮来说也是常数。扭矩确定,任意齿面接触点的法向载荷就是确定的。”
这里有个疑问,因为法向载荷不变可能是考虑单齿啮合,多齿啮合时,节点附近法向载荷大而啮入啮出附近法向载荷小(导致滑动率小的地方法向载荷大,滑动率大的地方法向载荷小)。所以把法向载荷固定来看结论有些不合适吧?不知道该怎么综合考虑
2022-03-15_163252.png
 楼主| 发表于 2022-3-16 12:44 | 显示全部楼层
b3d4c5d6 发表于 2022-3-15 16:32
“N法向载荷,因为渐开线齿轮的特性,任意齿轮接触点的法向共线,且其法向作用力相等,所以这个N对一对齿轮 ...

嗯,你这个说法是对的。
但是从滑动磨损公式能推导到滑动率公式也是没问题的,确实没考虑接触点变化对磨损的影响。

你所引用的图片,滑动比就是我们手册上的滑动率。
而滑动系数的变化趋势其实就是vg的变化趋势,毕竟节圆处速度vt对一个齿轮来说是常量。除以vt只是为了消除单位,物理上系数应该是没有单位的。
而滑动系数变化趋势其实滑动磨损的另一种评价指标重合,就是磨损度,单位时间内的磨损量。
滑动比是磨损率趋势,磨损率为单位长度下的磨损量。
滑动系数是磨损度趋势,磨损度为单位时间下的磨损量。

但是他们的推导都有你说的同样的问题,法向N在接触点变化的时候会变。无法约去N,那滑动磨损的两个指标滑动率(滑动率),滑动系数都只能表示单齿啮合的磨损趋势了。

发表于 2022-4-28 11:16 | 显示全部楼层
Q 总磨损量,再跟各自的磨损距离成一定关系,就是各自的磨损量??总磨损量是一个什么概念?
 楼主| 发表于 2022-4-28 15:46 | 显示全部楼层
christ 发表于 2022-4-28 11:16
Q 总磨损量,再跟各自的磨损距离成一定关系,就是各自的磨损量??总磨损量是一个什么概念?

在摩擦学里面,有一种磨损类型称为粘着磨损,其中著名的阿查德(Archard)磨损量计算式为:

                               
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式中:Q为总磨损量。
k为概率系数。
N为法向载荷。
L为滑动距离。
σb为材料的压缩屈服极限(硬度)
根据公式,可以知道磨损相关结论如下:
1, 磨损量与滑动距离成正比;就是相对滑动距离越长,磨损越大。
2, 磨损量与法向载荷成正比;作用在物体上的作用力越大,磨损会越大。
3, 磨损量与较软材料的压缩屈服极限(硬度)成反比;硬度大不容易磨损。
上面的计算公式描述的是位移一段距离后发生的磨损量。

以下为个人理解:
你从齿轮里面出来,先以两个滑块去理解。
然后其中一个滑块无穷大,并固定,变成大地。
另一个滑动一个距离L。
他没有算滑块1和滑块2的单独磨损量,他算的是两个滑块总磨损量,就和我们齿轮变位系数之和的公式一样。
你可以去看下摩擦学的相关说明。这些概念不是我定义的。公式也不是我造的。我没那么厉害。只是觉得从这里为起点出发可以推导获得滑动率公式。
要讨论磨损公式的正确性与准确程度其实都已经脱离齿轮的范围了,属于摩擦学领域。

基础研究就是这样讨厌,其实你的问题本质还是你没有理解磨损量公式怎么来的,正确的做法其实应该去找这个公式的推导过程,而不是来质疑我,毕竟我只是搬运工。明明公式也有,公式的中文名称也有,作为一个想做研究的人,找明白这个公式的原理模型应该不是难事。你以为自己脑子拍拍随便理解曲解下就能推翻摩擦学领域的知名公式,那全世界那么多知名学者教授都搞不定的事情这么容易被你推翻了?
当你找到这个公式的推导过程你会发现里面还涉及其他方面的基础理论,一环套一环,指望我不停深入不停给你去普及你不涉及的领域的基础概念,我也没这个义务。有兴趣可以去读这些书籍,毕竟知识明明白白在那里。

上面推导过程的摩擦学相关知识就不要试着去找问题了。因为都是搬运来的。但是把他们和滑动率关联起来是我猜出来的。
所以关于磨损量,磨损率等概念公式有疑问的,请去和相关领域专家探讨,他们改教材了我就认,教材不变的,我也不会理你。
滑动率和磨损率关联部分是我做的,这部分有疑问大家可以探讨。

另,我发现大家对滑动率都特别敏感,我个人理解是需要和速度联系起来的,你7,8,9级齿轮应用场合的就算了吧,不需要太抠这个参数。如果滑动率足够表征滑动磨损,大家可以想想为什么我们齿轮还有胶合校核,胶合校核其实也是基于粘着磨损摩擦理论。
我个人觉得滑动率是一种简化的计算结果,让我们能快速设计合格的齿轮。要体现粘着磨损在齿轮啮合是否有影响,我们应以胶合校核结果为准。

摩擦学里面认为磨损的基本类型为:磨粒磨损,粘着磨损,疲劳磨损,腐蚀磨损。我现实中发生的磨损磨损基本是其中的一种或者多种同时发生。
目前我们齿轮算法里面,滑动率,胶合胶合我认为是基于粘着磨损理论获得,接触强度算法是基于疲劳磨损理论推导或者启发进行试验总结获得。
我看到有些人期望能深入研究,不如先去了解下齿轮里面已经存在的算法理念和推导过程。一个算法可能是我们很多前辈一辈子的知识精华,你再花一辈子走前辈走过的路没有必要。


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