剝層磨損理論及計(jì)算_第1頁(yè)
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1、s剝層理論其基本論點(diǎn)是：當(dāng)摩擦副相互滑動(dòng)時(shí)，軟表面的粗糙峰容易變形，同時(shí)在循環(huán)載荷作用下軟粗糙峰首先斷裂，從而形成較光滑的表面。這樣，接觸狀態(tài)不再是粗糙峰對(duì)粗糙峰，而是硬表面的粗糙峰在相對(duì)光滑的軟表面上滑動(dòng)。硬表面粗糙峰在軟表面上滑動(dòng)時(shí)，軟表面上各點(diǎn)經(jīng)受一次循環(huán)載荷，在表層產(chǎn)生剪切塑性變形并不斷積累，這就在金屬表層內(nèi)出現(xiàn)周期的位錯(cuò)。由于映象力的作用，距離表面深度為幾十微米的表層位錯(cuò)消失。這樣靠近表層的位錯(cuò)密度小于內(nèi)部的位錯(cuò)密度，即最大剪切變形發(fā)生在一定深度以內(nèi)。在摩擦過(guò)程中，剪切變形不斷積累，使表面下一定深度處出現(xiàn)位錯(cuò)堆積，進(jìn)而導(dǎo)致形成裂紋或孔穴。當(dāng)裂紋在一定深度形成后，根據(jù)應(yīng)力場(chǎng)分析，平行表

2、面的正應(yīng)力阻止裂紋向深度方向擴(kuò)展，所以裂紋在一定深度沿平行于表面的方向延伸。當(dāng)裂紋擴(kuò)展到臨界長(zhǎng)度后，在裂紋與表面之間的材料將以片狀磨屑的形式剝落下來(lái)。根據(jù)剝層磨損理論可以得出簡(jiǎn)單的磨s損計(jì)算公式。硬表面對(duì)軟表面滑動(dòng)時(shí)的總磨損可以用下式表示：QkWs0式中：k為磨損系數(shù)；W為載荷；s為滑0動(dòng)距離。片狀磨屑厚度h可以根據(jù)低位錯(cuò)密度區(qū)的厚度來(lái)確定，即Gb4兀(1)式中，G為剪切彈性模量；為材料的泊松比；為表面摩擦應(yīng)力；b稱為Burger矢量。磨損體積V與滑動(dòng)距離s和臨界滑動(dòng)距離s有關(guān)。臨界滑動(dòng)距離是指與空穴和裂紋形成0時(shí)間和裂紋擴(kuò)展到臨界尺寸的速度有關(guān)的滑動(dòng)。磨損體積V為V彳KN0片狀磨屑的面積A與載荷和材料屈服極限有關(guān)，即AW。將A和h代入上式，則VWsGb4,sc(1-)c0sj從上式可知，磨損量與載荷、滑動(dòng)

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