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中国铁道科学2025年第05期:磨削表面形貌特征对钢轨摩擦学性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘月明;杨策;邓国念;

单位:北京交通大学机械与电子控制工程学院;

摘要:零件的表面形貌特征将直接影响与其接触部件的摩擦学性能,而在钢轨磨削养护中,砂带磨削形成的表面形貌特征对钢轨服役的摩擦学性能影响机制尚不明确。为系统研究干摩擦下钢轨磨削后不同纹理参数的摩擦学性能,结合赫兹接触理论和Archard磨损模型,采用结构化建模和有限元仿真,建立轮轨接触微元磨损仿真模型;通过磨削工艺制备不同纹理间距、方向和深度的钢轨试样,采用球-盘配置的线性往复干摩擦滑动试验方法,完成摩擦磨损试验。结果表明:磨削形成的表面纹理间距、方向和深度,对钢轨的摩擦系数和磨损率具有显著影响;通过优化磨削工艺参数,如降低砂带粒度、增大磨削扭转角度和提高磨削进给量,在纹理间距0.06~0.14 mm、方向角度0°~60°、深度0.02~0.08 mm范围内,形成大间距、大角度和大深度的表面纹理,可有效提升钢轨的摩擦学性能,从而延长钢轨服役寿命。

关键词:表面形貌;;摩擦;;滑动磨损;;纹理;;磨削;;钢轨

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52275399)