董永刚 仪 帅 黄鑫磊 宋剑锋 杜晓钟

1. 燕山大学机械工程学院，秦皇岛，066004 2. 太原科技大学机械工程学院，太原，030024

0 引言

高速重载列车在制动过程中，车轮踏面与闸瓦间的摩擦将车辆动能转换为热能，摩擦产生的热量使得踏面温度急剧上升，而温度的升高会导致车轮材料的硬度以及屈服强度明显降低，踏面表层局部金属处于塑性状态，在轮轨接触斑接触应力、闸瓦制动压力及热应力综合作用下，车轮踏面表层同时与钢轨和闸瓦发生高温、高速滚动和滑动接触摩擦磨损。这两种不同接触摩擦状态的磨损机理差异较大又同时发生，而且制动过程产生的摩擦温升影响车轮钢材料的物理性能参数、机械性能参数以及轮轨接触区、轮瓦接触区摩擦因数和磨损系数，导致踏面制动过程中的踏面磨损机理非常复杂。肖绯雄等[1]通过对不同制动工况下货车用高摩合成闸瓦进行仿真分析，对相同工况下不同磨耗程度的闸瓦温度场进行曲线拟合，计算了闸瓦在不同工况下的磨耗量，结果表明: 工况越恶劣闸瓦每万公里的磨耗量就越大，相应地，闸瓦所能达到的最高温度也越高。杨新文等[2]利用MATLAB软件编制了轮轨接触热效应分析程序，针对不同的轮对横移量、车轮移动速度、摩擦因数和相对滑动速度进行了钢轨的温度场研究，结果表明: 轮轨滑动接触热效应剧烈，会导致轮轨接触表面发生擦伤、裂纹和剥离等热损伤。陈帅等[3]考虑踏面制……