輪軌系統(tǒng)作為列車行駛的關(guān)鍵系統(tǒng),對列車的可靠性、穩(wěn)定性以及舒適性有著十分重要的作用,輪軌摩擦磨損問題也一直被國內(nèi)外研究人員所關(guān)注。列車行駛在大段坡道或者啟動時會出現(xiàn)車輪打滑的現(xiàn)象,車輪打滑時對輪軌造成嚴(yán)重的擦傷甚至變形。進(jìn)一步探究輪軌滑動時的磨耗問題,對提高輪軌材料耐磨性、了解打滑時輪軌間的應(yīng)力狀態(tài)有著重要的意義。本文對輪軌試樣進(jìn)行滑動摩擦磨損試驗(yàn),分析試驗(yàn)參數(shù)對摩擦磨損的影響,在ABAQUS軟件中建立三維輪軌接觸有限元模型,分析仿真參數(shù)對輪軌滑動時輪軌間的應(yīng)力狀態(tài)與磨損的變化規(guī)律,主要研究工作如下:（1）對列車在行駛過程中車輪出現(xiàn)滑動的情況,基于MRH-5高速摩擦試驗(yàn)機(jī),對ER8與CL60兩種車輪材料與U71Mn鋼軌開展滑動摩擦磨損試驗(yàn),對干摩擦、水以及水沙混合物三種摩擦介質(zhì)、不同壓力、轉(zhuǎn)速下輪軌試樣開展滑動摩擦磨損試驗(yàn),為分析摩擦系數(shù)、溫度、磨痕輪廓、磨損以及磨損形貌的變化規(guī)律做準(zhǔn)備。（2）根據(jù)環(huán)-塊滑動摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果,對摩擦系數(shù)、溫度、磨痕輪廓、磨損以及磨損形貌的變化進(jìn)行分析,得到不同摩擦介質(zhì)（干摩擦、水及水沙混合物）、壓力和轉(zhuǎn)速對滑動摩擦磨損試驗(yàn)的影響規(guī)律;根據(jù)試驗(yàn)得到的磨損... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２收集鋼軌表面磨屑??Ｆｉｇ．?２．２?Ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ?ｒａｉｌ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｗｅａｒ?ｄｅｂｒｉｓ??選取磨屑試樣上不同位置處進(jìn)行成分分析，選取的位置如圖２．３所示

?第二章輪軌材料摩擦磨損試驗(yàn)???孔內(nèi)，用來記錄試驗(yàn)中環(huán)塊摩擦副的溫度變化，探宄各因素對環(huán)－塊試樣摩擦磨損影響??的規(guī)律。試驗(yàn)試驗(yàn)安裝如圖２．４所示，試驗(yàn)中壓力施加在塊試樣，環(huán)試樣根據(jù)試驗(yàn)機(jī)設(shè)??定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，塊試樣表面與環(huán)試樣外圓發(fā)生摩擦。??表２．２鋼軌表面磨屑元素成分??Ｔａｂｌｅ?２．２?Ｅｌｅｍｅｎｔａｌ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｗｅａｒ?ｄｅｂｒｉｓ?ｏｎ?ｒａｉｌ?ｓｕｒｆａｃｅ??重量百分比／％?原子百分比／％?重量百分比／％?原子百分比／％??０Ｋ?４１．３６?６８．５６?ＣＫ?８３８?１９．２１??Ａ１Ｋ?１．３４?１．３２?０?Ｋ?２５．２９?４３．５１??ＳｉＫ?５．７２?５．４０?Ａ１?Ｋ?１．５４?１．５７??ＫＫ?０．３２?０．２２?Ｓｉ?Ｋ?７．１６?７．０１??ＣａＫ?１．４４?０．９５?Ｃａ?Ｋ?２．１９?１．５１??ＭｎＫ?０．７７?０．３７?Ｍｎ?Ｋ?０．７１?０．３６??ＦｅＫ?４６．７３?２２．１９?Ｆｅ?Ｋ?５２．５９?２５．９１??ＣｕＫ?０．８０?０．３３?ＣｏＫ?０．５０?０．２３??ＺｎＫ?０．６７?０．２７?ＣｕＫ?０．８３?０．３６??麵??圖２．４試驗(yàn)試件安裝示意圖??Ｆｉｇ．２．４?Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ?ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｓｐｅｃｉｍｅｎ??１１??

，因?yàn)樯匙佑捕容^大，沙子會將接觸界面間形成的氧化膜破壞，氧化膜在形成、??破壞中交替循環(huán)，因而使得摩擦系數(shù)會有相對于只有水潤滑時存在較大幅度的變化。??°＇７［?水沙混合物??Ｚ干摩擦??＇ｆ?＇?１?！?＇ｉ?Ｉ?＇＇＇?１?＼?，??水??〇?Ｉ?．?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?．?里?■?Ｉ?■?里?■?１?▲?１?－?—■?１??０?２００?４００?６００?ＢＯＯ?１０００?１２００?１４００?１６００?１８００??時間（Ｓ）??圖３．１不同摩擦介質(zhì)下的摩擦系數(shù)曲線（ＥＲ８＞??Ｆｉｇ．?３．１?Ｆｒｉｃｔｉｏｎ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ?ｃｕｒｖｅｓ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｆｒｉｃｔｉｏｎ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ?（ＥＲ８）??０．７?ｒ?，?＇?干摩擦??、Ｉ?■?■??ｒ．．．?’‘?ｒ??°．４．?１??°－３?－?＾?水水沙混合物??〇?２００?４００?６００?８００?１０００?１２００?１４００?１６００?１８００??時間（Ｓ）??圖３．２不同摩擦介質(zhì)下的摩擦系數(shù)曲線（ＣＬ６０）??Ｆｉｇ．?３．２?Ｆｒｉｃｔｉｏｎ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ?ｃｕｒｖｅｓ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｆｒｉｃｔｉｏｎ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ?（ＣＬ６０）??（２）溫度分析??圖３．３為Ｕ７１Ｍｎ／ＥＲ８摩擦副在不同摩擦介質(zhì)下溫度變化對比，從圖中可以看出，??在改變摩擦介質(zhì)后溫度變化明顯。干摩擦下所達(dá)到的溫度最大值最大，水沙混合物參與??時其次，只有水參與摩擦?xí)r溫度最低。雖然試驗(yàn)中有水的參與，從圖中仍可以看出在試??驗(yàn)開始時溫度上升最快，干摩擦?xí)r溫

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]輪軌材料滑動摩擦磨損試驗(yàn)[J]. 鞏友飛,王良璧.  河南科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(06)
[2]地鐵曲線段輪軌接觸三維有限元分析[J]. 王晨陽,趙吉中,徐祥,闞前華.  四川理工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(02)
[3]高速列車輪軌滾動接觸疲勞裂紋擴(kuò)展的有限元研究[J]. 王天博.  科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(08)
[4]不同軸重下輪軌損傷行為研究[J]. 劉吉華,翟玉江,陳水友,劉啟躍.  五邑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[5]地鐵直線段輪對橫移量對輪軌磨耗的影響[J]. 張璘,劉佳歡,張軍,孫傳喜.  大連交通大學(xué)學(xué)報. 2017(05)
[6]高速車輪材料與U71MnG鋼軌材料的摩擦磨損試驗(yàn)[J]. 周韶博,張銀花,張關(guān)震,師陸冰,王文健.  鐵道建筑. 2017(09)
[7]不同軸重下輪軌損傷特性試驗(yàn)研究[J]. 申鵬,曹會瓊,王曉陽,陳水友.  機(jī)械設(shè)計與制造. 2017(08)
[8]輪軌接觸磨損與裂紋產(chǎn)生機(jī)制的有限元模擬[J]. 李國斌,鄺衛(wèi)華.  湖南有色金屬. 2017(03)
[9]基于滑差率分析的輪軌材料摩擦磨損特性研究[J]. 吳國新,徐小力,蔣章雷,左云波.  電子測量與儀器學(xué)報. 2016(10)
[10]不同牽引制動工況下輪軌接觸有限元分析[J]. 張軍,劉佳歡.  北京建筑大學(xué)學(xué)報. 2016(03)

博士論文
[1]輪軌材料滾動磨損和接觸疲勞損傷行為的試驗(yàn)研究[D]. 劉吉華.西南交通大學(xué) 2016

碩士論文
[1]基于有限元方法的鋼軌磨耗機(jī)理及其應(yīng)用研究[D]. 張輝.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[2]CRH5型動車組輪軌滾動接觸行為及疲勞壽命研究[D]. 楊大巍.蘭州理工大學(xué) 2017
[3]CRH5型動車組輪軌磨損及疲勞性能研究[D]. 楊柳青.浙江理工大學(xué) 2016
[4]高濃度過氧化氫條件下材料的環(huán)塊滑動摩擦磨損試驗(yàn)研究[D]. 李解.機(jī)械科學(xué)研究總院 2008
[5]輪軌滾動接觸過程的有限元分析[D]. 李群.燕山大學(xué) 2007



本文編號：3260941