Трибологические аспекты повышения износостойкости и контактно-усталостной выносливости колес подвижного состава

• Автор: Марков, Дмитрий Петрович
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1996
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 386 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ПОВРЕЖДЕНИЯ КОЛЕС ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПРИ КОНТАКТНОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ И МЕРЫ, ПРИНИМАЕМЫЕ ДЛЯ ИХ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ
1Л. Повреждения колес подвижного состава при контактном взаимодействии
1.2. Меры, принимаемые для предотвращения повреждения контактных поверхностей колес
ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
2. МЕТОДИКА ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2Л. Вычисление проскальзывания и оценка его предельных значений
2.1.1. Методика вычисления проскальзывания
2.1.2. Оценка величины проскальзывания для элементов колесно-рельсовой пары
2.2. Вычисление величины контактных давлений
2.3. Методика проведения контактно-усталостных испытаний
2.4. Методика проведения испытаний на износ
2.4.1. Методика определения скорости изнашивания при
качении с проскальзыванием
2.4.2. Определение скорости изнашивания при чистом скольжении
2.5. Методика проведения испытаний на заедание
2.5.1 Определение порога прекращения заедания методом снижения давлений
2.5.2. Определение порога начала заедания методом
ступенчатого увеличения давлений
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗНАШИВАНИЯ
КОЛЕСНЫХ СТАЛЕЙ
ЗЛ. Исследование влияния различных факторов
на износ
ЗЛЛ. Влияние нагрузок и давлений
ЗЛЛЛ. Зависимость скорости изнашивания от
давления при чистом проскальзывании
ЗЛЛ.2. Данные по зависимости износостойкости колесных сталей от давления при качении с проскальзыванием
3.1.2. Влияние скорости и проскальзывания
3.1.3. Влияние микроструктуры
3.1.4 Влияние химического состава колесной стали
3.1.5. Влияние твердости
3.1.6. Влияние состояния поверхностей
3.2. Исследование процесса заедания
3.2.1. Топографические особенности поверхностей трения при заедании в условиях чистого скольжения
3.2.2. Топографические особенности поверхностей трения при заедании в условиях качения
с проскальзыванием
3.2.3. Определение порога конца заедания методом снижения давлений (метод лунок)
3.2.4. Определение порога начала заедания методом ступенчатого увеличения нагрузки
3.2.5. Порог заедания при качении с проскальзыванием
3.2.6. Влияние скорости скольжения

3.2.7. Обобщение результатов экспериментов по исследованию заедания колесно-рельсовых сталей и их прикладное значение
3.3. Исследование процесса смятия (пластического
износа)
3.4. Исследование процесса изнашивания колесной
стали при взаимодействии с тормозными колодками
3.4.1. Износ колодок и фрез в процессе изготовления колодок
3.4.2. Износ колодок и роликов из колесной стали при совместной работе
4. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА КОНТАКТНУЮ УСТАЛОСТЬ
4.1. Влияние различных факторов на образование ВЫЩЕРБИН ВТОРОГО ТИПА
4.1.1. Влияние нагрузки и контактных давлений
4.1.2. Влияние проскальзывания
4.1.3. Влияние формы контртела
4.1.4. Влияние исходных остаточных напряжений, создаваемых однократным деформированием
4.1.5. Влияние смазки
4.1.6. Влияние твердости
4.1.7. Влияние состава и структуры
4.1.7.1. Влияние содержания углерода
4.1.7.2. Влияние структуры стали
4.2. Взаимосвязь износа и контактной усталости
4.3. Влияние последствий торможения на контактную усталость

рис. 2.1 Это объясняется тем. что продукты изнашивания при испытании с поперечным проскальзыванием гораздо быстрее покидают зону трения и вследствие этого мало окислены.
Рис. 2.1. Внешний вид роликов, испытанных при: а) - поперечном проскальзывании 5%; б) - продольном проскальзывании -10%.
3. Величина и направление проскальзывания определяют свойства поверхностных слоев. В процессе трения поверхностные слои претерпевают большие изменения. Материал поверхностного слоя наклепывается, изменяет текстуру и направление волокон, химический и фазовый состав, переносятся с одной поверхности на другую. Структура поверхностных слоев настолько отличается от структуры исходного материала, что часто поверхностные слои называют "вторичными структурами". В качестве примера можно привести зависимость повреждаемости от величины и направления проскальзывания при испытаниях на контактную усталость [24]. Как известно, изменение направления вращения роликов почти втрое увеличивает их усталостную долговечность [25]. Считается, что более