滚动接触是一种机械现象,包括滚动体(如车轮或轴承)相互接触,或是路面(如路面)。在它们相遇的地方,相对速度为零。这是一系列机械过程的基础,从汽车上使用的齿轮到传送带。研究人员研究滚动接触背后的物理原理,因为它提供了轴承...
滚动接触是一种机械现象,包括滚动体(如车轮或轴承)相互接触,或是路面(如路面)。在它们相遇的地方,相对速度为零。这是一系列机械过程的基础,从汽车上使用的齿轮到传送带。研究人员研究滚动接触背后的物理原理,因为它提供了轴承失效的重要信息。这是一种特殊的机械磨损。
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科学家拿着烧杯举了一个简单的例子,两个轴承可以相互滚动,以允许关节铰接和移动。当它们改变位置时,它们进入滚动接触。这一点的相对速度可能为零,但应变可能非常高,因为力集中在那里。因此,滚动接触疲劳倾向于在轴承。它们会产生裂纹、点蚀和其他问题,这取决于接头中涉及的应变量。滚动接头中的摩擦程度取决于它们的设计、使用方式,以及为使其运动平稳而添加的润滑剂。低摩擦使接合处能够更无缝地、更有效地移动,并可减少部件上的应力。还可能导致打滑,这可能需要进行权衡。例如,对于汽车,一些摩擦是必要的,以帮助车轮抓紧路面,而过多的压力会使汽车减速并使其难以操纵。对滚动接触接头的研究着眼于部件或整个接头发生故障所需的各种情况。高压和高摩擦往往会增加故障率,恶劣条件下也是如此。例如,沙尘暴,会把沙砾冲入接头,使轴承磨损得更快这项研究有助于工程师们确定如何更有效地设计轴承,以便在维护需求最小的情况下制造出坚固可靠的接头。滚动接触的形式在人类中已经使用了很长时间。最早的轴承形式之一是允许人们移动大型物体的圆木滚轴通过将它们推到日志数组中。人们布置日志,将对象放在顶部,然后将它们推到对象下方,然后将它们向前推到集群前面的日志上。最终,单个日志将从下面弹出,并可以通过再次放在数组前面来回收。