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高转速、不同法向载荷条件下车轮与钢轨间的滚动摩擦磨损及损伤行为
          
Rolling Friction and Wear, and Damage Behavior of Wheel/Rail at High Rotation Speed and Different Normal Loads

摘    要
利用滚动接触疲劳试验机研究了高转速不同法向载荷(2 000, 5 000, 8 000 N)条件下, 车轮与钢轨(以下简称轮、轨)试样间的滚动摩擦磨损和损伤行为。结果表明:随着法向载荷增大, 轮、轨试样间滚动摩擦稳定阶段的摩擦因数以及轮、轨试样的磨损量、塑性变形层厚度均逐渐增大; 在相同的试验条件下, 轮试样的磨损量大于轨试样的磨损量; 轮、轨试样的表面损伤皆表现为典型的滚动接触疲劳特征, 并且轮试样的疲劳损伤更严重, 表面更易萌生裂纹。
标    签 法向载荷   车轮   钢轨   滚动接触   摩擦磨损   疲劳损伤   normal load   wheel   rail   rolling contact   friction and wear   fatigue damage  
 
Abstract
The rolling friction and wear, and damage behavior of wheel/rail specimens at high rotation speed and different normal loads (2 000, 5 000, 8 000 N) were investigated by a rolling contact fatigue testing machine. The results show that the friction coefficient during stable rolling contact stage and the wear as well as the thickness of plastic deformation layer of wheel/rail specimens all raised with the increase of normal load. Under the same friction conditions, it was shown that wear of wheel specimen was a little bit larger than that of rail specimen. The surface morphology of wheel/rail speciens presented the typical appearance of rolling contact fatigue. What′s more, the fatigue damage of wheel specimen was more seriously and the initiation of cracks could be observed more frequently in wheel specimen.

中图分类号 TH117.3   DOI 10.11973/jxgccl201606019

 
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所属栏目 材料性能及其应用

基金项目 国家自然科学基金资助项目(U1134202, 51025519); 教育部创新研究团队项目(IRT1178)

收稿日期 2015/4/20

修改稿日期 2016/3/18

网络出版日期

作者单位点击查看

备注黄洁(1988—), 男, 重庆人, 硕士研究生。

引用该论文: HUANG Jie,ZHOU Yan,PENG Jin-fang,CAI Zhen-bing,JIN Xue-song,ZHU Min-hao. Rolling Friction and Wear, and Damage Behavior of Wheel/Rail at High Rotation Speed and Different Normal Loads[J]. Materials for mechancial engineering, 2016, 40(6): 88~92
黄洁,周琰,彭金方,蔡振兵,金学松,朱旻昊. 高转速、不同法向载荷条件下车轮与钢轨间的滚动摩擦磨损及损伤行为[J]. 机械工程材料, 2016, 40(6): 88~92


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