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原文传递车轮滚动剥离磨损特性研究

论文题名：	车轮滚动剥离磨损特性研究
关键词：	剥离;滚动磨损;含碳量;塑性变形;接触疲劳
摘要：	随着机车车辆速度的提高和轴重的增加,车轮踏面剥离已经成为车轮失效的主要类型和阻碍我国铁路运输事业发展的关键性因素之一,因此开展车轮剥离机理的研究对我国铁路事业的发展有着重要的社会意义和巨大的经济效益.本文利用JD-1轮轨摩擦模拟试验机和NENE-2型滚动试验装置对不同含碳量的车轮钢进行了滚动剥离磨损特性试验研究.结合光学显微镜(OM)、显微硬度仪、激光共聚焦扫描显微镜(LCSM)和扫描电子显微镜(SEM)等对平面试样进行硬度和磨痕微观测试分析,详细地研究了含碳量、制动力、法向载荷、频率等试验参数对滚动剥离磨损特性的影响;利用安定极限理论分析了应力对剥离磨损的作用,探讨了车轮剥离的形成和发展机制,得到了以下几个结论:1.含碳量基本不影响车轮钢的滚动摩擦特性,但能改变车轮钢的滚动磨损机制;增加含碳量车轮钢硬度上升,磨损机制从磨粒磨损向疲劳磨损转变,剥离出现的几率增加,降低含碳量能有效减轻剥离的发生但同时会增加磨损量.2.不同制动状态下车轮滚动磨损特性明显不同;随着制动力矩的增加,表面摩擦力迅速增大,车轮钢的滚动磨损机制发生变化,粘着磨损和疲劳磨损明显增加,剥离现象加重,在较大表面摩擦力情况下,表层金属有明显的塑性变形产生.3.滚动剥离具有明显的疲劳磨损特征,增大法向载荷会使剥离磨损更容易发生,频率对剥离磨损无显著影响.4.非对称循环正交剪切应力对塑性变形区的微裂纹萌生与扩展起到了极其重要的作用;通过安定极限理论分析,提高轮轨材料的屈服强度和设计合理的轮轨接触廓形能在实际中减少剥离的发生.
作者：	王文健
专业：	机械设计及理论
导师：	刘启跃
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2004
正文语种：	中文