D840车轮材料切削性能与滚动接触磨损性能研究

发布时间：2023-02-14 19:59

　　近年来货运铁路列车运行速度与运输量逐年递增,作为关键部件的重载车轮越发容易出现踏面磨损凹陷、滚动接触疲劳、表面擦伤与剥离等各种损伤,需对其进行镟修修复。对车轮镟修参数的选用停留在依靠工人加工经验阶段,缺乏选择的理论依据,且对车轮镟修表面完整性仅有表面粗糙度一项,而轮-轨机加工表面完整性直接影响轮-轨匹配性能。为了延长货运线路轮-轨使用寿命与提高轮-轨的服役性能,并为重载车轮镟修参数提供选择理论依据,本文以重载车轮材料为研究对象,基于重载车轮实际镟修工况,开展重载车轮材料切削性能与滚动接触磨损性能的实验研究。完成的主要工作如下:(1)针对货运铁路广泛使用的D840重载车轮材料,开展力学与物理性能测试实验,掌握D840车轮材料性能参数。以车轮材料性能为基础,结合重载车轮镟修参数、刀具材料与几何参数选择合适的车削刀粒,并为之设计适用于普通数控车床的刀杆。(2)根据重载车轮实际镟修参数,在数控车床上开展D840车轮材料切削力与切削温度的实验研究。实验结果表明:D840车轮材料切削力随切削速度的增大而减小,随切削深度与进给量增大而增大,建立了D840车轮材料切削力预测模型并验证其可靠性;切削过程...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 论文背景与研究意义
    1.2 论文相关内容的国内外研究现状
        1.2.1 重载车轮与镟修工艺
        1.2.2 车轮材料切削性能研究
        1.2.3 轮-轨材料表面完整性匹配研究
    1.3 论文主要研究内容与章节安排
第二章 D840车轮材料性能测试与刀具设计
    2.1 引言
    2.2 D840 车轮材料性能测试与分析
        2.2.1 D840 车轮
        2.2.2 D840 车轮材料力学与物理性能实验
        2.2.3 力学与物理性能测试结果与分析
    2.3 切削刀具选择与刀杆设计
        2.3.1 切削刀具选择
        2.3.2 刀杆结构设计
        2.3.3 刀杆机加工工艺
    2.4 本章小结
第三章 D840 车轮材料的切削力与刀具温度实验研究
    3.1 引言
    3.2 D840 车轮材料切削力实验与预测建模
        3.2.1 D840 车轮材料切削力实验设计
        3.2.2 D840 车轮材料切削力测试结果与分析
        3.2.3 切削力预测模型建立与分析
    3.3 D840 车轮材料切削刀具温度测试与分析
        3.3.1 切削温度测试方法与测试点设置
        3.3.2 切削刀具温度测试实验设计
        3.3.3 测试实验结果与分析
    3.4 本章小结
第四章 D840 车轮材料车削表面完整性实验研究
    4.1 引言
    4.2 D840 车轮材料车削表面完整性实验设计
        4.2.1 表面完整性车削实验设计
        4.2.2 车削加工表面完整性测试流程
        4.2.3 表面完整性检测设备与测试方法
    4.3 D840 车轮材料车削表面完整性实验结果与分析
        4.3.1 切削参数对表面粗糙度的影响
        4.3.2 切削参数对塑性变形层组织的影响
        4.3.3 切削参数对表层加工硬化的影响
        4.3.4 切削参数对表层残余应力的影响
    4.4 本章小结
第五章 轮-轨材料机加工后滚动接触磨损实验研究
    5.1 引言
    5.2 轮-轨材料滚动接触磨损实验设计
        5.2.1 滚动接触磨损设备与实验原理
        5.2.2 轮-轨材料与试样制备
        5.2.3 实验设计与步骤
    5.3 轮-轨材料机加工后滚动接触磨损性能分析
        5.3.1 轮-轨材料摩擦系数分析
        5.3.2 轮-轨材料磨损量分析
        5.3.3 轮-轨材料滚动接触磨损形貌分析
        5.3.4 轮-轨材料塑性变形分析
    5.4 D840 车轮材料车削表面完整性对摩擦磨损性能的影响
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3742922