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碳/铜摩擦副载流摩擦磨损特性与表面粗糙度关系的研究
| 论文题名： | 碳/铜摩擦副载流摩擦磨损特性与表面粗糙度关系的研究 |
| 关键词： | 摩擦磨损;载流磨损;表面粗糙度;弓网系统;电力机车 |
| 摘要： | 弓网系统是电力机车重要的电力传输系统,受电弓滑板和接触线是一对典型的载流摩擦副,摩擦副间的接触状态不佳会形成离线电弧,电弧的产生不仅会破坏和恶化受流状态,也会加速材料的严重磨损,甚至危及机车的运行安全。很多因素如表面粗糙度、摩擦副的材料、润滑条件、法向压力、电流密度、滑动速度等对载流摩擦磨损中电弧的产生都有着重要的影响。随着列车的不断提速,弓网间产生离线电弧的频率将显著增加,接触副表面因磨损和烧蚀必然造成不同的粗糙度,因此研究表面粗糙度与碳／铜摩擦副载流摩擦磨损之间的关系有重要意义。 本文在经改造过的CETR UMT-2多功能摩擦磨损试验机上,采用环-块接触方式,进行不同粗糙度和不同参数下的碳／铜接触副载流摩擦磨损试验,并研究其对电弧特性的影响,研究获得的主要结果如下: 1)表面越粗糙的影响:较大尺寸接触粗糙凸峰存在,使真实接触面积减小,导致承担的电流密度加大,起弧更容易,电弧烧蚀是其摩擦系数波动幅度大和磨损量增加的主要原因。减小表面粗糙度,可以减小电弧产生的频率和电弧的强度,减小磨损。 2)有、无电流时,摩擦系数随着法向压力的增加而减小并逐渐趋于稳定,带电时的摩擦系数都大于不带电时的摩擦系数,且随着电流的增大摩擦系数增大。 3)法向压力是影响载流摩擦过程中是否产生电弧的重要因素。固定表面粗糙度条件下,存在一个临界法向压力,大于这个临界值,就不产生可见电弧,此时的载流摩擦系统稳定,电压和电流均恒定,此时碳材料的磨损机制是以磨粒磨损和粘着磨损为主；小于这个临界值,接触副之间就会观察到电弧,此时接触副之间的电压急剧增加,电流却骤然下降,温度急剧上升,使得材料的磨损加剧,此时碳材料的磨损机制主要是磨粒磨损、黏着磨损、氧化磨损、电弧烧蚀及材料转移。 |
| 作者： | 李咏梅 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 朱旻昊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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