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作者:刘方平;何冬康;项载毓;
单位:柳州职业技术大学机电工程学院;广西大学机械工程学院;
摘要:摩擦诱导粘滑振动普遍存在于机械装备摩擦副中,以高速列车基础制动装置为例,制动盘的强摩擦作用极其容易诱导摩擦和粘滑振动的产生,并激发基础制动装置的颤振行为。摩擦诱导粘滑振动的产生和演变与界面摩擦学行为紧密相关,而表面沟槽设计被认为是改善界面摩擦学行为的有效方法,因此基于表面沟槽设计有望实现摩擦诱导粘滑振动的抑制。为此,在自主研制的多功能摩擦磨损试验机上,开展光滑盘及沟槽盘情况下的摩擦诱导粘滑振动模拟试验,并构建含摩擦表面接触特性的摩擦副多自由度动力学模型,以讨论表面沟槽对摩擦诱导粘滑振动的影响研究机理。结果表明,界面磨削行为的改变是表面沟槽设计实现摩擦诱导粘滑振动调控的关键因素;摩擦表面不存在沟槽的情况下,大量磨屑参与界面摩擦作用,导致磨损表面被分割成许多小的接触平台,这些接触平台作为界面力的承载区域,使得摩擦界面的接触刚度较小,摩擦诱导粘滑振动显著;摩擦表面存在沟槽时,大量磨屑被收集和存储在沟槽中,使得磨损表面以面积很大的接触平台为主体,摩擦界面的接触刚度很大,从而避免了摩擦诱导粘滑振动的产生;界面接触刚度是影响摩擦诱导粘滑振动的关键因素,通过表面沟槽设计等方式调控界面磨屑行为是改善界面接触特性并实现摩擦诱导粘滑振动抑制的有效途径。
关键词:摩擦诱导粘滑振动;;表面沟槽;;磨屑;;数值分析
基金资助:国家自然科学基金资助项目(52305187);; 广西自然科学基金资助项目(2024GXNSFAA010180;2023GXNSFBA026326);; 广西高效中青年教师科研基础能力提升项目(2022KY1042)