高速列車的出現(xiàn)極大的方便了人們的日常出行,隨著高速列車一次次的提速,對保障列車安全的制動系統(tǒng)提出了更高的要求,而盤形制動作為列車最基礎(chǔ)也是緊急情況下最有效制動裝置就起到了至關(guān)重要作用。所以探究現(xiàn)役高速列車制動常用材料在各種條件下的制動效果、摩擦系數(shù)、材料的磨損量就顯得尤為重要。為了探究高速列車制動系統(tǒng)制動時導(dǎo)致制動盤摩擦副失效的原因,論文針對高速列車制動盤摩擦副設(shè)計了4種不同溫度:室溫（20℃）、200℃、300℃、400℃以及三種試驗載荷（接觸應(yīng)力）:27 N、37 N、49 N（0.53 MPa、0.74 MPa、0.98 MPa）的摩擦磨損試驗。以現(xiàn)役列車常用三種制動閘片:350 km/h動車閘片、粉末冶金合成閘片、樹脂基合成閘片材料作為銷試樣,45#鋼材料做為盤試樣,進行銷-盤式摩擦磨損試驗。結(jié)果表明:（1）對比三種試驗材料發(fā)現(xiàn)樹脂基合成材料對接觸應(yīng)力最不敏感,其三種制動壓力在不同試驗溫度下均能保持基本一致的摩擦系數(shù)。但是對溫度變化極為敏感,尤其是試驗溫度達(dá)到300℃以上,其磨損量急劇增長。（2）350 km/h動車閘片對溫度表現(xiàn)的不太敏感,在0.53 MPa及0.74 MPa... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

030年中國高速鐵路網(wǎng)國家總理李克強曾指出：中國高鐵是中國走向世界的重要標(biāo)志

1.2 研究意義隨著世界軌道交通運輸業(yè)的大發(fā)展，高速列車作為大眾化交通工具的作用也日益明顯。而作為高速列車的核心裝置之制動裝置的作用就顯得尤為重要。高速列車制動方式有許多分類方法，按照制動力的來源可以分為摩擦制動與非摩擦制動兩類。摩擦制動顧名思義為利用摩擦力以達(dá)到消耗列車動能的目的，包括磁軌制動、盤形制動、空氣制動等；非摩擦制動則與之相反，包括動力制動，再生制動，電阻制動，渦流制動等。而盤形制動早在 1935 年由法國開始使用后，經(jīng)歷半個多世紀(jì)的發(fā)展與完善現(xiàn)已被世界各國廣泛使用。目前，高速列車的制動系統(tǒng)均采用盤形制動。而這類制動盤需要滿足摩擦系數(shù)穩(wěn)定、密度低、比熱容高、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、硬度高、疲勞性能優(yōu)良等特點。制動盤按材料可大致分為兩大類：一是傳統(tǒng)黑色金屬材料，如鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵；另一類是復(fù)合材料：有碳／碳纖維復(fù)合材料、鋁基復(fù)合材料、陶瓷復(fù)合材料等[10-12]目前，國內(nèi)大多數(shù)高速列車使用的仍是鑄鋼或鍛鋼制動盤，而復(fù)合材料制動盤還處于測試階段，并沒有大范圍推廣應(yīng)用。

1.2 研究意義隨著世界軌道交通運輸業(yè)的大發(fā)展，高速列車作為大眾化交通工具的作用也日益明顯。而作為高速列車的核心裝置之制動裝置的作用就顯得尤為重要。高速列車制動方式有許多分類方法，按照制動力的來源可以分為摩擦制動與非摩擦制動兩類。摩擦制動顧名思義為利用摩擦力以達(dá)到消耗列車動能的目的，包括磁軌制動、盤形制動、空氣制動等；非摩擦制動則與之相反，包括動力制動，再生制動，電阻制動，渦流制動等。而盤形制動早在 1935 年由法國開始使用后，經(jīng)歷半個多世紀(jì)的發(fā)展與完善現(xiàn)已被世界各國廣泛使用。目前，高速列車的制動系統(tǒng)均采用盤形制動。而這類制動盤需要滿足摩擦系數(shù)穩(wěn)定、密度低、比熱容高、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、硬度高、疲勞性能優(yōu)良等特點。制動盤按材料可大致分為兩大類：一是傳統(tǒng)黑色金屬材料，如鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵；另一類是復(fù)合材料：有碳／碳纖維復(fù)合材料、鋁基復(fù)合材料、陶瓷復(fù)合材料等[10-12]目前，國內(nèi)大多數(shù)高速列車使用的仍是鑄鋼或鍛鋼制動盤，而復(fù)合材料制動盤還處于測試階段，并沒有大范圍推廣應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高速制動盤用CrNiMoV熱強鋼高溫摩擦磨損行為[J]. 朱帥帥,費煒杰,張保森,巴志新,毛向陽,王章忠.  金屬熱處理. 2018(12)
[2]高速列車制動材料高溫摩擦磨損行為研究[J]. 孫洪雨,馬元明,陳輝,劉艷,吳影,岑升波,吳啟超.  機械. 2018(10)
[3]Powder metallurgy processed metal-matrix friction materials for space applications[J]. Yelong XIAO,Pingping YAO,Kunyang FAN,Haibin ZHOU,Minwen DENG,Zongxiang JIN.  Friction. 2018(02)
[4]中國高速鐵路的創(chuàng)新與發(fā)展[J]. 劉輝.  領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)論壇. 2018(12)
[5]高速列車制動盤材質(zhì)應(yīng)用現(xiàn)狀和研究進展[J]. 湯忖江,陳蘊博,左玲立,張洋,王金南,高崇彧.  材料導(dǎo)報. 2018(S1)
[6]國外高速動車組的發(fā)展趨勢分析[J]. 韓文娟,董曉鵬.  機車車輛工藝. 2017(04)
[7]高速列車制動盤材料的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 盛歡,王澤華,邵佳,錢坤才,周澤華,吳射章.  機械工程材料. 2016(01)
[8]國外高速列車技術(shù)特點及發(fā)展趨勢研究[J]. 史俊玲.  中國鐵路. 2016(01)
[9]世界鐵路高速列車50年的發(fā)展與進步[J]. 李瑞淳.  國外鐵道車輛. 2014(06)
[10]溫度對TC4鈦合金磨損性能和摩擦系數(shù)的影響[J]. 姚小飛,謝發(fā)勤,韓勇,趙國仙,吳向清.  稀有金屬材料與工程. 2012(08)

博士論文
[1]時速300km以上高鐵制動盤用鋼的成分、組織與性能研究[D]. 吳丹.北京科技大學(xué) 2018
[2]鋁基復(fù)合材料摩擦制動服役特性及失效機制研究[D]. 潘利科.北京交通大學(xué) 2017
[3]輪軌滾動接觸彈塑性分析及疲勞損傷研究[D]. 肖乾.中國鐵道科學(xué)研究院 2012

碩士論文
[1]摩擦副金相組織對其動摩擦系數(shù)及磨損的影響研究[D]. 鞏友飛.蘭州交通大學(xué) 2018
[2]京廣高速鐵路沿線“高鐵新城”空間發(fā)展模式及規(guī)劃對策研究[D]. 袁博.華中科技大學(xué) 2011



本文編號：3337100