隨著我國(guó)鐵路網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,列車運(yùn)行里程和速度不斷提高,火車輪軌的使用壽命將面臨極大地挑戰(zhàn)。當(dāng)輪軌發(fā)生損傷引起事故時(shí),會(huì)對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大地困擾,解決輪軌的損傷問(wèn)題勢(shì)在必行。軌道在與車輪進(jìn)行滾動(dòng)接觸時(shí)極易產(chǎn)生裂紋等缺陷,當(dāng)裂紋擴(kuò)展到表面形成斷裂時(shí),將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的脫軌事故,影響人們生命財(cái)產(chǎn)安全。所以如何提高軌道的滾動(dòng)接觸疲勞壽命是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。本文首先對(duì)軌道的接觸疲勞失效產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,對(duì)接觸疲勞失效理論的發(fā)展進(jìn)行了總結(jié),提出了提高鐵軌接觸疲勞性能的必要性。本實(shí)驗(yàn)采用織構(gòu)化噴涂層的方法來(lái)尋求進(jìn)一步提高工件接觸疲勞壽命的方法。本文分別介紹了光學(xué)、物理、化學(xué)織構(gòu)加工技術(shù),并對(duì)比評(píng)價(jià)了每種加工技術(shù)之間的優(yōu)缺點(diǎn),從中選擇了方便快捷的激光表面加工技術(shù)來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。采用表面激光織構(gòu)技術(shù)對(duì)噴涂層試樣進(jìn)行了加工,分別對(duì)試樣的三維形貌、微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,對(duì)材料的表面完整性進(jìn)行了測(cè)量,發(fā)現(xiàn)表面織構(gòu)化可以明顯提高表面凹坑周圍涂層的硬度,且相鄰兩個(gè)凹坑之間硬度數(shù)值呈“W”型分布,凹坑下部切面的硬度呈現(xiàn)階段性的明顯變化�？棙�(gòu)化表面的粗糙度受密度影響較大,密度越高粗糙度越大。對(duì)不同疲勞試驗(yàn)周次下的... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 輪軌的滾動(dòng)接觸疲勞失效
        1.1.1 輪軌滾動(dòng)接觸疲勞產(chǎn)生的原因
        1.1.2 輪軌滾動(dòng)接觸理論發(fā)展
    1.2 表面織構(gòu)加工技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 光學(xué)表面加工方法
        1.2.2 機(jī)械表面加工方法
        1.2.3 化學(xué)表面加工方法
    1.3 研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方案
    2.1 實(shí)驗(yàn)方案的確定
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)因素
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 噴涂層試樣的制備
    2.3 激光表面織構(gòu)化處理
    2.4 滾動(dòng)接觸疲勞試驗(yàn)
    2.5 織構(gòu)化噴涂層組織結(jié)構(gòu)的表征方法
        2.5.1 三維形貌測(cè)量?jī)x
        2.5.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.5.3 織構(gòu)化噴涂層的表面完整性
3 激光表面織構(gòu)化及表征
    3.1 激光表面織構(gòu)化加工及設(shè)計(jì)
    3.2 激光表面織構(gòu)化形貌
    3.3 激光加工試樣的表面完整性變化
        3.3.1 試樣的硬度變化
        3.3.2 試樣的粗糙度變化
    3.4 本章小結(jié)
4 凹坑織構(gòu)參數(shù)對(duì)于接觸疲勞性能的影響
    4.1 引言
    4.2 凹坑直徑對(duì)于工件表面的影響
        4.2.1 凹坑直徑對(duì)于工件表面接觸疲勞壽命的影響
        4.2.2 凹坑直徑對(duì)于工件疲勞損傷的影響
        4.2.3 凹坑直徑對(duì)于疲勞試驗(yàn)中潤(rùn)滑油的影響
    4.3 凹坑密度對(duì)于工件表面的影響
        4.3.1 凹坑密度對(duì)于滾動(dòng)接觸疲勞壽命的影響
        4.3.2 凹坑密度對(duì)于工件疲勞損傷的影響
        4.3.3 粗糙度對(duì)于滾動(dòng)接觸疲勞性能的影響
        4.3.4 凹坑密度對(duì)于疲勞試驗(yàn)中潤(rùn)滑油的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 負(fù)載條件對(duì)于接觸疲勞裂紋性能的影響
    5.1 引言
    5.2 試驗(yàn)轉(zhuǎn)速對(duì)于工件表面的影響
        5.2.1 轉(zhuǎn)速對(duì)于滾動(dòng)接觸疲勞壽命的影響
        5.2.2 轉(zhuǎn)速對(duì)于工件疲勞損傷的影響
        5.2.3 轉(zhuǎn)速對(duì)疲勞試驗(yàn)振動(dòng)信號(hào)的影響
    5.3 試驗(yàn)載荷對(duì)于工件的影響
        5.3.1 載荷對(duì)于滾動(dòng)接觸疲勞壽命的影響
        5.3.2 載荷對(duì)于工件疲勞損傷的影響
        5.3.3 載荷對(duì)于疲勞試驗(yàn)中振動(dòng)信號(hào)的影響
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈦合金表面微結(jié)構(gòu)激光加工及參數(shù)優(yōu)化[J]. 門(mén)博,萬(wàn)熠,張蕊,張東,劉超.  工具技術(shù). 2015(01)
[2]表面完整性對(duì)涂層滾動(dòng)接觸疲勞壽命影響的研究進(jìn)展[J]. 崔華威,崔秀芳,王海斗,邢志國(guó),金國(guó).  金屬熱處理. 2014(11)
[3]激光表面織構(gòu)化對(duì)45#鋼干摩擦特性的影響[J]. 王斌,常秋英,齊燁.  潤(rùn)滑與密封. 2013(12)
[4]等離子噴涂NiCrBSi涂層接觸疲勞過(guò)程中殘余應(yīng)力變化規(guī)律研究[J]. 李國(guó)祿,王韶云,王海斗,劉金海,樸鐘宇.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(10)
[5]基于LIGA技術(shù)制作金屬微針陣列[J]. 白萬(wàn)青,李以貴,陳翔.  微納電子技術(shù). 2012(02)
[6]基于摩擦學(xué)的表面織構(gòu)技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 王素華,吳新躍.  工具技術(shù). 2011(12)
[7]內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)陶瓷涂層摩擦性能研究[J]. 熊順源,萬(wàn)宇杰.  潤(rùn)滑與密封. 2008(10)
[8]摩擦副表面微坑結(jié)構(gòu)的微細(xì)電解加工技術(shù)研究[J]. 薛寶,曲寧松,李寒松,陳建寧.  電加工與模具. 2008(01)
[9]熱噴涂納米結(jié)構(gòu)涂層的研究進(jìn)展及在外軍艦艇上的應(yīng)用[J]. 王鈾,楊勇.  中國(guó)表面工程. 2008(01)
[10]LIGA工藝基礎(chǔ)及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 吳廣峰,胡鴻勝,朱文堅(jiān).  機(jī)電工程技術(shù). 2007(12)

博士論文
[1]等離子噴涂層的競(jìng)爭(zhēng)性失效行為和壽命預(yù)測(cè)研究[D]. 康嘉杰.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2013
[2]面向再制造的等離子噴涂層接觸疲勞行為及壽命評(píng)估研究[D]. 樸鐘宇.燕山大學(xué) 2010

碩士論文
[1]高速動(dòng)車組車輪踏面滾動(dòng)接觸疲勞的萌生機(jī)理研究[D]. 盧純.西南交通大學(xué) 2015
[2]織構(gòu)化硅片表面的摩擦學(xué)行為研究[D]. 劉舒鵬.北京理工大學(xué) 2015
[3]激光制備多晶硅太陽(yáng)電池表面織構(gòu)的研究[D]. 張衛(wèi)紅.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2015
[4]表面微凹坑陣列對(duì)流體動(dòng)壓潤(rùn)滑性能的影響[D]. 張恩陽(yáng).南京航空航天大學(xué) 2013
[5]鈦合金表面織構(gòu)的光纖激光加工實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉志勇.中南大學(xué) 2012
[6]圓柱內(nèi)表面電解加工微小凹坑陣列技術(shù)研究[D]. 宮超林.南京航空航天大學(xué) 2012
[7]Ti6Al4V表面激光織構(gòu)化及其摩擦學(xué)特性研究[D]. 沙東.大連海事大學(xué) 2011
[8]溝槽型表面織構(gòu)的摩擦特性研究[D]. 袁思?xì)g.南京航空航天大學(xué) 2011
[9]基于光纖聚焦的激光表面織構(gòu)加工及其摩擦學(xué)行為研究[D]. 周一倩.清華大學(xué) 2009
[10]激光表面微造型在干摩擦條件下的摩擦磨損性能研究[D]. 袁春儉.江蘇大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3186794