Vliv drsnosti povrchů v náhle zatěžovaných elastohydrodynamicky mazaných eliptických kontaktech

Roughness Effects in Impact EHL of Elliptical Contacts

abstract

en

In engineering practice no surface is ideally smooth as well as no machine part is working under ideal steady-state conditions. Concentrated contacts in real machine elements, involving components like roller bearings, gears and cam-follower contacts, etc., are exposed to rapid transient motion in arbitrary directions due to vibrations and other dynamic motions during machine operation. The motion in normal direction to contact zone (impact loading) may have significant effect on film thickness and pressure distribution. This study presents experimental results of film thickness distribution inside elliptical contact, with roughness features oriented in a single direction, by using optical interferometry method. Impact loading is applied through precise positioning of one contact body by close-loop piezoelectric transducer. Surface roughness effects are excluded by comparing rough and smooth surface results.

V technické praxi není žádný povrch ideálně hladký, stejně jako žádná strojní součást nepracuje za ideálně ustálených podmínek. Koncentrované kontakty u strojních prvků, zahrnujících komponenty jako valivá ložiska, ozubená kola, vačkové mechanizmy, a podobné, jsou vystaveny náhlým přechodným pohybům v libovolných směrech v důsledku vibrací a dalších dynamických pohybů vznikajících během provozu stroje. Pohyb v normálném směru kontaktu (náhlé zatížení kontaktu) může mít významný vliv na tloušťku mazacího filmu a rozložení tlaku. Tato studie prezentuje experimentální výsledky distribuce tloušťky mazacího filmu uvnitř eliptického kontaktu, kde jsou nerovnosti orientovány v jednom směru kontaktu, s využitím metody optické interferometrie. Náhlé zatížení kontaktu je realizováno přesným posunem jednoho kontaktního tělesa pomocí piezoelektrického aktuátoru. Účinky orientace povrchových nerovností jsou vyvozeny jejich porovnáním s výsledky tlouštěk filmů pro hladké povrchy.

In engineering practice no surface is ideally smooth as well as no machine part is working under ideal steady-state conditions. Concentrated contacts in real machine elements, involving components like roller bearings, gears and cam-follower contacts, etc., are exposed to rapid transient motion in arbitrary directions due to vibrations and other dynamic motions during machine operation. The motion in normal direction to contact zone (impact loading) may have significant effect on film thickness and pressure distribution. This study presents experimental results of film thickness distribution inside elliptical contact, with roughness features oriented in a single direction, by using optical interferometry method. Impact loading is applied through precise positioning of one contact body by close-loop piezoelectric transducer. Surface roughness effects are excluded by comparing rough and smooth surface results.

tribology, impact load, surface roughness, elliptical contact, film shape and thickness

16.09.2015

Japanese Society of Tribologists

Tokyo

971–972

2