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董匿 查 堑二萱塑 笠 第2 9 卷第 l 0 期 N力后 ， 砂轮运动速度 1 2 0 r ／ s ， 工件运动速度为 5 0 m l n ／ s 时， 摩擦系数 为 0 ． 5后 ， 砂轮 与工件接触处最 大压 力 约 为 一1 ． 5 4 5 MP a ， 接 触 区 摩 擦 应 力 为 一 7 ． 7 2 61 0 5 P a 。砂轮摩擦系数 由原来 0 ． 3提高到 0 ． 5后 ， 增加 6 7 ％， 接触区最大压力增加 1 ． 7 ％， 接触 区摩擦应力增加 了 7 0 ％。从变化数据来看 ， 接触 区 摩擦系数对切向压强的影 响作用很大， 对径 向压强 影响较小。 从工况Ⅳ的分析结果 接触区应力图、 接触区摩 擦力云图 可以清楚地看到工件对砂轮径 向作用 5 0 N力后 ， 砂轮运动速度 1 2 0 r ／ s ， 工件运动速度 为 1 0 0 m m ] 8 时， 砂轮与工 件接触 处最大压力约为 一1 ． 1 9 5 M P a ， 接触 区摩擦应力为 一 4 ． 5 5 7 1 o 5 P a 。与工况 工 的分析结果 比较 ， 提高工件运动速度 ， 对接触 区变 形 、 径向和切 向压强无影响。 从工况 V的分析结果 接触区应力图、 接触 区摩 擦力云图 可以清楚地看到砂轮运动速度 1 2 0 r ／ s ， 工 件运动速度为 5 0 m m ] s 时 ， 摩擦系数为 0 ． 3 ， 工件对 砂轮径 向作用力由 5 0 N变为 3 0 N后 ， 减少 4 0 ％， 接 触区最 大 压 力 由原 来 的 一1 ． 5 1 9 MP a到 一1 ． 2 6 7 M P a ， 减少 1 6 ． 5 ％， 接触 区摩擦应力 由 一4 ． 5 5 71 0 5 P a 变为 一3 ． 8 0 1 1 0 5 P a ， 减少 1 6 ． 5 ％。仿真还发现 作用力 由 5 0 N增加到 8 0 N， 增加 6 0 ％， 径 向压力增 加 1 7 ． 4 ％， 摩擦压力增加 1 7 ． 4 ％。接触 区的压力不 仅与接触 区的曲面形状有关 ， 还与工件对砂轮的作 用力有关 ， 在接触区为平面和所给材料下 ， 接触压力 与工件径向作用力不成 比例关系。 3结语 1 分析结果显示在磨削过程中砂轮与工件接 触应力大小与砂轮速度 、 工件运动速度 、 摩擦系数和 工件作用力等具有很明显的非线性 。 2 分析结果显示 ， 有限元方法可用于在磨削过 程 中磨削轮与工件 的接触力学行为分析 ， 能够方便 得到轮子与工件之间的接触力学性能之间的关系 ， 使设计者直观了解磨削加工 中的接触状态 ， 对设计 有参考和指导作用。有限元分析还可以全面分析磨 削影响因素的影响效果 ， 为砂 轮选型和磨削力控制 提供理论依据。 3 由于有限元分析 中， 对实际的 u - r _ m艺作 了 简化 ， 只能是近似地模拟磨削过程 ， 因此模拟分析的 结果并不能代表实际工作 中的情况 ， 因此在开发设 计磨削轮和力控制时应适当考虑安全系数。分析的 结果需要和设计人员进行沟通 ， 并对结果的正确性 进行初步地判断， 如果与经验值有较大的不同， 需要 重新修改三维模型 、 边界条件和材料参数等 ， 最后求 解 出与实际情况接近的结果 ， 在分析完成后 ， 结果的 正确性还有待于实际地验证。 4 本方法是针对某一具体型号 的砂 轮进行分 析的， 但同样适合其他型号的分析。 参考文献 [ 1 ] 谢能刚 ． 接触问题有 限元 分析方法综 述 [ J ] ． 水利水 电科技进展 ， 2 0 0 1 ， 2 1 3 1 82 0 ． [ 2 ] 杨生华． 齿轮接触有限元分析[ J ] ． 计算力学学报， 2 0 0 3 ， 2 0 2 1 8 91 9 4． [ 3 ] 张勇 ， 谢剑 刚， 王宏波 ． 鼓 形齿接触应 力的有 限元分析 [ J ] ． 机械 ， 2 0 0 5 ， 3 2 4 79 ． [ 4 ] 胡美燕 ， 姜献峰． 有限元分析法在接触现象中的应用研究[ J ] ． 机 电工程 ， 2 0 0 3 ， 2 0 5 1 6 0 1 6 2 ． [ 5 ] 郑岩 ， 顾松东 ， 吴斌 ． M a r c 2 0 0 1 从入 门到精通 [ M] ． 北京 中国水利 水电出版社 ， 2 0 0 3 ． [ 6 ] 陈火红， 于军泉， 席源山． M S C ． M a r c ／ M e n ta t 2 0 0 3 基础与应用实例 『 M1 ． 北 京 科学 出版社 ． 2 0 0 4 ． 作者简 介 曹和平 1 9 6 1 一 ， 河南郑州 人 ， 本科毕 业 ， 讲师 ，研 究方 向 机 电一 体化 、 机 械加 工 、 机 器人 技 术 、 C A E， 电话 0 3 1 6 2 5 9 5 8 8 0 ， 电子信箱 h o n g z d 2 0 0 2 s i n a ． c o r n ． ．‘ ． 址 ． 1 止． ‘ I L． 址 ． 址 ． 址 ‘ 屯 ． 址 ． 址 ． 址 ． S 屯 ． S ． S ． S ． ‘ ． S ． S ． ‘ ． S ． S l L． 址 ． 址 ． ． 址 ． S l L． 址 ． S ． S ． S ． 址 ． S t 收稿 日期 2 0 0 8 ． 0 6 ． 1 8 本 干IJ 声 明 煤矿机械 月刊从 2 0 0 6年第 1 期开始， 以每 1 期为相应的期次、 卷期记录出版次序。1 9 8 o年创刊至今已有 2 8 年 ， 每年划 为 I 卷， 2 0 0 8年为第 2 9 卷。 1 9 8 o年 1 ～2 期 为第 1 卷 1 9 9 1 年 1 6期为第 1 2卷 2 O O 1 年 1 1 2 期 为第 2 2 卷 1 9 8 1 年 1 ～6 期为第 2卷 1 9 9 2 年 1 ～ 6期为第 1 3卷 2 0 0 2年 1 1 2 期为第 2 3 卷 1 9 8 2年 1 ～6 期为第 3卷 1 9 9 3 年 1 ～ 6期为第 1 4卷 2 0 0 3年 1 ～1 2 期为第 2 4 卷 1 9 8 3 年 1 ～6 期为第 4卷 1 9 9 4年 1 ～ 6期为第 1 5卷 2 0 0 4年 1 ～1 2 期为第 2 5 卷 1 9 8 4年 1 6 期为第 5卷 1 9 9 5 年 1 ～ 6期为第 1 6卷 2 0 0 5年 1 ～1 2 期为第 2 6卷 1 9 8 5年 1 ～6 期为第 6卷 1 9 9 6 年 1 ～ 6期为第 1 7卷 2 0 0 6年 1 ～1 2 期为第 2 7卷 1 9 8 6 年 1 ～ 6期为第 7 卷 1 9 9 7 年 1 ～6期为第 1 8卷 2 0 o 7年 1 ～1 2 期为第 2 8 卷 1 9 8 7 年 1 ～ 6期为第 8 卷 1 9 9 8 年 1 ～1 2 期为第 1 9卷 2 0 0 8年 1 ～1 2 期为第 2 9 卷 1 9 8 8年 1 6 期为第 9卷 1 9 9 9 年 1 1 2 期为第 2 0 卷 文章参考文献 以出版年、 卷、 期、 文 1 9 8 9年 1 1 2 期为第 1 0卷 2 0 0 0 年 1 ～1 2 期为第 2 1 卷 章页码进行引用。 1 9 9 o年 1 1 2 期为第 l 1 卷 - - - 8 4--- 维普资讯