高速列車(chē)盤(pán)式制動(dòng)摩擦副摩擦系數(shù)與摩擦副溫度的關(guān)系
發(fā)布時(shí)間:2021-08-11 23:24
高速列車(chē)的出現(xiàn)極大的方便了人們的日常出行,隨著高速列車(chē)一次次的提速,對(duì)保障列車(chē)安全的制動(dòng)系統(tǒng)提出了更高的要求,而盤(pán)形制動(dòng)作為列車(chē)最基礎(chǔ)也是緊急情況下最有效制動(dòng)裝置就起到了至關(guān)重要作用。所以探究現(xiàn)役高速列車(chē)制動(dòng)常用材料在各種條件下的制動(dòng)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(chē)制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)時(shí)導(dǎo)致制動(dòng)盤(pán)摩擦副失效的原因,論文針對(duì)高速列車(chē)制動(dòng)盤(pán)摩擦副設(shè)計(jì)了4種不同溫度:室溫(20℃)、200℃、300℃、400℃以及三種試驗(yàn)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(yàn)。以現(xiàn)役列車(chē)常用三種制動(dòng)閘片:350 km/h動(dòng)車(chē)閘片、粉末冶金合成閘片、樹(shù)脂基合成閘片材料作為銷(xiāo)試樣,45#鋼材料做為盤(pán)試樣,進(jìn)行銷(xiāo)-盤(pán)式摩擦磨損試驗(yàn)。結(jié)果表明:(1)對(duì)比三種試驗(yàn)材料發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂基合成材料對(duì)接觸應(yīng)力最不敏感,其三種制動(dòng)壓力在不同試驗(yàn)溫度下均能保持基本一致的摩擦系數(shù)。但是對(duì)溫度變化極為敏感,尤其是試驗(yàn)溫度達(dá)到300℃以上,其磨損量急劇增長(zhǎng)。(2)350 km/h動(dòng)車(chē)閘片對(duì)溫度表現(xiàn)的不太敏感,在0.53 MPa及0.74 MPa...
【文章來(lái)源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
030年中國(guó)高速鐵路網(wǎng)國(guó)家總理李克強(qiáng)曾指出:中國(guó)高鐵是中國(guó)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(yùn)輸業(yè)的大發(fā)展,高速列車(chē)作為大眾化交通工具的作用也日益明顯。而作為高速列車(chē)的核心裝置之制動(dòng)裝置的作用就顯得尤為重要。高速列車(chē)制動(dòng)方式有許多分類(lèi)方法,按照制動(dòng)力的來(lái)源可以分為摩擦制動(dòng)與非摩擦制動(dòng)兩類(lèi)。摩擦制動(dòng)顧名思義為利用摩擦力以達(dá)到消耗列車(chē)動(dòng)能的目的,包括磁軌制動(dòng)、盤(pán)形制動(dòng)、空氣制動(dòng)等;非摩擦制動(dòng)則與之相反,包括動(dòng)力制動(dòng),再生制動(dòng),電阻制動(dòng),渦流制動(dòng)等。而盤(pán)形制動(dòng)早在 1935 年由法國(guó)開(kāi)始使用后,經(jīng)歷半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展與完善現(xiàn)已被世界各國(guó)廣泛使用。目前,高速列車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)均采用盤(pán)形制動(dòng)。而這類(lèi)制動(dòng)盤(pán)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(diǎn)。制動(dòng)盤(pán)按材料可大致分為兩大類(lèi):一是傳統(tǒng)黑色金屬材料,如鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵;另一類(lèi)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(guó)內(nèi)大多數(shù)高速列車(chē)使用的仍是鑄鋼或鍛鋼制動(dòng)盤(pán),而復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)還處于測(cè)試階段,并沒(méi)有大范圍推廣應(yīng)用。
1.2 研究意義隨著世界軌道交通運(yùn)輸業(yè)的大發(fā)展,高速列車(chē)作為大眾化交通工具的作用也日益明顯。而作為高速列車(chē)的核心裝置之制動(dòng)裝置的作用就顯得尤為重要。高速列車(chē)制動(dòng)方式有許多分類(lèi)方法,按照制動(dòng)力的來(lái)源可以分為摩擦制動(dòng)與非摩擦制動(dòng)兩類(lèi)。摩擦制動(dòng)顧名思義為利用摩擦力以達(dá)到消耗列車(chē)動(dòng)能的目的,包括磁軌制動(dòng)、盤(pán)形制動(dòng)、空氣制動(dòng)等;非摩擦制動(dòng)則與之相反,包括動(dòng)力制動(dòng),再生制動(dòng),電阻制動(dòng),渦流制動(dòng)等。而盤(pán)形制動(dòng)早在 1935 年由法國(guó)開(kāi)始使用后,經(jīng)歷半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展與完善現(xiàn)已被世界各國(guó)廣泛使用。目前,高速列車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)均采用盤(pán)形制動(dòng)。而這類(lèi)制動(dòng)盤(pán)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(diǎn)。制動(dòng)盤(pán)按材料可大致分為兩大類(lèi):一是傳統(tǒng)黑色金屬材料,如鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵;另一類(lèi)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(guó)內(nèi)大多數(shù)高速列車(chē)使用的仍是鑄鋼或鍛鋼制動(dòng)盤(pán),而復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)還處于測(cè)試階段,并沒(méi)有大范圍推廣應(yīng)用。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速制動(dòng)盤(pán)用CrNiMoV熱強(qiáng)鋼高溫摩擦磨損行為[J]. 朱帥帥,費(fèi)煒杰,張保森,巴志新,毛向陽(yáng),王章忠. 金屬熱處理. 2018(12)
[2]高速列車(chē)制動(dòng)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(jī)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(guó)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(chē)制動(dòng)盤(pán)材質(zhì)應(yīng)用現(xiàn)狀和研究進(jìn)展[J]. 湯忖江,陳蘊(yùn)博,左玲立,張洋,王金南,高崇彧. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(S1)
[6]國(guó)外高速動(dòng)車(chē)組的發(fā)展趨勢(shì)分析[J]. 韓文娟,董曉鵬. 機(jī)車(chē)車(chē)輛工藝. 2017(04)
[7]高速列車(chē)制動(dòng)盤(pán)材料的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 盛歡,王澤華,邵佳,錢(qián)坤才,周澤華,吳射章. 機(jī)械工程材料. 2016(01)
[8]國(guó)外高速列車(chē)技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 史俊玲. 中國(guó)鐵路. 2016(01)
[9]世界鐵路高速列車(chē)50年的發(fā)展與進(jìn)步[J]. 李瑞淳. 國(guó)外鐵道車(chē)輛. 2014(06)
[10]溫度對(duì)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(guó)仙,吳向清. 稀有金屬材料與工程. 2012(08)
博士論文
[1]時(shí)速300km以上高鐵制動(dòng)盤(pán)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(dòng)服役特性及失效機(jī)制研究[D]. 潘利科.北京交通大學(xué) 2017
[3]輪軌滾動(dòng)接觸彈塑性分析及疲勞損傷研究[D]. 肖乾.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2012
碩士論文
[1]摩擦副金相組織對(duì)其動(dòng)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(duì)策研究[D]. 袁博.華中科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3337100
【文章來(lái)源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
030年中國(guó)高速鐵路網(wǎng)國(guó)家總理李克強(qiáng)曾指出:中國(guó)高鐵是中國(guó)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(yùn)輸業(yè)的大發(fā)展,高速列車(chē)作為大眾化交通工具的作用也日益明顯。而作為高速列車(chē)的核心裝置之制動(dòng)裝置的作用就顯得尤為重要。高速列車(chē)制動(dòng)方式有許多分類(lèi)方法,按照制動(dòng)力的來(lái)源可以分為摩擦制動(dòng)與非摩擦制動(dòng)兩類(lèi)。摩擦制動(dòng)顧名思義為利用摩擦力以達(dá)到消耗列車(chē)動(dòng)能的目的,包括磁軌制動(dòng)、盤(pán)形制動(dòng)、空氣制動(dòng)等;非摩擦制動(dòng)則與之相反,包括動(dòng)力制動(dòng),再生制動(dòng),電阻制動(dòng),渦流制動(dòng)等。而盤(pán)形制動(dòng)早在 1935 年由法國(guó)開(kāi)始使用后,經(jīng)歷半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展與完善現(xiàn)已被世界各國(guó)廣泛使用。目前,高速列車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)均采用盤(pán)形制動(dòng)。而這類(lèi)制動(dòng)盤(pán)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(diǎn)。制動(dòng)盤(pán)按材料可大致分為兩大類(lèi):一是傳統(tǒng)黑色金屬材料,如鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵;另一類(lèi)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(guó)內(nèi)大多數(shù)高速列車(chē)使用的仍是鑄鋼或鍛鋼制動(dòng)盤(pán),而復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)還處于測(cè)試階段,并沒(méi)有大范圍推廣應(yīng)用。
1.2 研究意義隨著世界軌道交通運(yùn)輸業(yè)的大發(fā)展,高速列車(chē)作為大眾化交通工具的作用也日益明顯。而作為高速列車(chē)的核心裝置之制動(dòng)裝置的作用就顯得尤為重要。高速列車(chē)制動(dòng)方式有許多分類(lèi)方法,按照制動(dòng)力的來(lái)源可以分為摩擦制動(dòng)與非摩擦制動(dòng)兩類(lèi)。摩擦制動(dòng)顧名思義為利用摩擦力以達(dá)到消耗列車(chē)動(dòng)能的目的,包括磁軌制動(dòng)、盤(pán)形制動(dòng)、空氣制動(dòng)等;非摩擦制動(dòng)則與之相反,包括動(dòng)力制動(dòng),再生制動(dòng),電阻制動(dòng),渦流制動(dòng)等。而盤(pán)形制動(dòng)早在 1935 年由法國(guó)開(kāi)始使用后,經(jīng)歷半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展與完善現(xiàn)已被世界各國(guó)廣泛使用。目前,高速列車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)均采用盤(pán)形制動(dòng)。而這類(lèi)制動(dòng)盤(pán)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(diǎn)。制動(dòng)盤(pán)按材料可大致分為兩大類(lèi):一是傳統(tǒng)黑色金屬材料,如鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵;另一類(lèi)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(guó)內(nèi)大多數(shù)高速列車(chē)使用的仍是鑄鋼或鍛鋼制動(dòng)盤(pán),而復(fù)合材料制動(dòng)盤(pán)還處于測(cè)試階段,并沒(méi)有大范圍推廣應(yīng)用。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速制動(dòng)盤(pán)用CrNiMoV熱強(qiáng)鋼高溫摩擦磨損行為[J]. 朱帥帥,費(fèi)煒杰,張保森,巴志新,毛向陽(yáng),王章忠. 金屬熱處理. 2018(12)
[2]高速列車(chē)制動(dòng)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(jī)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(guó)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(chē)制動(dòng)盤(pán)材質(zhì)應(yīng)用現(xiàn)狀和研究進(jìn)展[J]. 湯忖江,陳蘊(yùn)博,左玲立,張洋,王金南,高崇彧. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(S1)
[6]國(guó)外高速動(dòng)車(chē)組的發(fā)展趨勢(shì)分析[J]. 韓文娟,董曉鵬. 機(jī)車(chē)車(chē)輛工藝. 2017(04)
[7]高速列車(chē)制動(dòng)盤(pán)材料的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 盛歡,王澤華,邵佳,錢(qián)坤才,周澤華,吳射章. 機(jī)械工程材料. 2016(01)
[8]國(guó)外高速列車(chē)技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 史俊玲. 中國(guó)鐵路. 2016(01)
[9]世界鐵路高速列車(chē)50年的發(fā)展與進(jìn)步[J]. 李瑞淳. 國(guó)外鐵道車(chē)輛. 2014(06)
[10]溫度對(duì)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(guó)仙,吳向清. 稀有金屬材料與工程. 2012(08)
博士論文
[1]時(shí)速300km以上高鐵制動(dòng)盤(pán)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(dòng)服役特性及失效機(jī)制研究[D]. 潘利科.北京交通大學(xué) 2017
[3]輪軌滾動(dòng)接觸彈塑性分析及疲勞損傷研究[D]. 肖乾.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2012
碩士論文
[1]摩擦副金相組織對(duì)其動(dòng)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(duì)策研究[D]. 袁博.華中科技大學(xué) 2011
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