润滑剂对轮轨摩擦与磨损的影响研究

发布时间：2018-05-09 16:45

  本文选题：润滑剂 + 摩擦系数　； 参考：《西南交通大学》2012年硕士论文

【摘要】：虽然润滑材料与润滑技术在不断更新,可是如何在更为苛刻的条件下让机械设备持久稳定的工作,提高机械效率与交通车辆的安全性能,减少维护、修理与停工损耗,节约能源与减少材料损耗等重大问题依旧没有从根本上得到解决。轮轨润滑主要是为了减轻车轮与钢轨的磨耗,但还可以降低轮轨内部剪切应力,这有利于减轻轮轨表面的接触疲劳损伤以及降低车轮脱轨系数,还有利于提高车辆运行安全性,所以,要从科学性和有效性两个方面来研究轮轨润滑。 利用MMS-2A磨损试验机模拟轮轨系统在不同润滑剂下的摩擦与磨损行为,研究四种润滑剂对轮轨副摩擦、磨损特性的影响。试验中采用了润滑油、二硫化钼锂基脂、植物油、石墨钙基脂四种润滑剂,并且通过对摩擦副的摩擦系数、硬度、磨损量、磨痕宽度、磨痕深度和磨斑形貌对比分析了四种轮轨润滑剂的润滑性能。 论文通过研究得到以下几个结论： (1)与干态下的轮轨摩擦副相比,四种润滑剂都使轮轨摩擦副的摩擦系数减小。在四种润滑剂中,使用润滑油的摩擦副的摩擦系数最大,使用二硫化钼锂基脂的摩擦副的摩擦系数较使用润滑油的摩擦副的摩擦系数小,使用植物油的摩擦副的摩擦系数较使用二硫化钼锂基脂的摩擦副的摩擦系数小,使用石墨钙基脂的摩擦副的摩擦系数是四种润滑剂中最小的。石墨钙基脂在四种润滑剂中的润滑效果最好。 (2)试验结束后,轮轨试样的接触表面硬度均有不同程度的增加。其硬度值比较为：使用润滑油的轮轨试样表面的硬度值最大,其次是使用植物油的轮轨试样表面的硬度值,然后是使用二硫化钼锂基脂的轮轨试样表面的硬度值,最小的是使用石墨钙基脂的轮轨试样表面的硬度值。 (3)与干态下轮轨试样相比,使用润滑剂均使轮轨试样的磨损量降低,而且在轮轨润滑剂的作用下,轮轨试样表面的磨痕深度和宽度都减小。在四种润滑剂中,其影响程度比较为：使用润滑油的轮轨试样表面的磨痕深度和宽度都最大,与润滑油比使用二硫化钼锂基脂的轮轨试样表面的磨痕深度和宽度都略小,与二硫化钼锂基脂比使用植物油的轮轨试样表面的磨痕深度和宽度都略小,使用石墨钙基脂的轮轨试样表面的磨痕深度和宽度都最小。
[Abstract]:Although lubricating materials and lubricating technology are constantly being updated, how to keep machinery and equipment working steadily and steadily under more stringent conditions, to improve mechanical efficiency and safety performance of traffic vehicles, and to reduce the loss of maintenance, repair and stoppage, Major issues such as energy conservation and material loss are still not fundamentally resolved. Wheel / rail lubrication is mainly to reduce the wear of wheel and rail, but it can also reduce the internal shear stress of wheel / rail, which is helpful to reduce the contact fatigue damage of wheel / rail surface and the wheel derailment coefficient, and also to improve the safety of vehicle operation. Therefore, the wheel-rail lubrication should be studied from two aspects: scientific and effective. The friction and wear behaviors of wheel-rail system under different lubricants were simulated by MMS-2A wear tester. The effects of four kinds of lubricants on the friction and wear characteristics of wheel-rail pairs were studied. Four kinds of lubricants, lubricating oil, molybdenum disulfide lithium-based grease, vegetable oil, graphite calcium base grease, were used in the test. The friction coefficient, hardness, wear amount and wear mark width of the friction pair were analyzed. The lubricating properties of four kinds of wheel-rail lubricants were compared and analyzed with wear mark depth and wear spot morphology. The conclusions are as follows: 1) compared with the wheel / rail friction pairs in dry state, the friction coefficient of wheel / rail friction pairs is reduced by four kinds of lubricants. Among the four kinds of lubricant, the friction coefficient of the friction pair using lubricating oil is the largest, and the friction coefficient of the friction pair using molybdenum disulfide lithium-based grease is smaller than that of the friction pair using lubricating oil. The friction coefficient of the friction pair using vegetable oil is smaller than that of the friction pair with molybdenum disulfide lithium-based grease, and the friction coefficient with graphite calcium base grease is the smallest of the four lubricants. Graphite calcium base grease has the best lubricating effect in four kinds of lubricants. 2) after the test, the hardness of the contact surface of the wheel / rail specimen increased in varying degrees. The hardness value of the wheel / rail sample using lubricating oil is the highest, followed by the hardness of the wheel / rail sample using vegetable oil, and then the hardness of the wheel / rail sample using molybdenum disulfide lithiumide. The smallest is the hardness of the wheel-rail sample surface using graphite calcium-based grease. 3) compared with dry wheel-rail samples, the wear rate of wheel-rail samples is reduced by using lubricant, and the wear depth and width of wheel-rail specimen surface are decreased under the action of wheel-rail lubricant. Among the four lubricants, the degree of influence is as follows: the depth and width of wear mark on the surface of wheel-rail sample with lubricating oil is the largest, and the wear mark depth and width on the surface of wheel-rail sample using molybdenum disulfide lithium base grease is slightly smaller than that of lubricating oil. Compared with molybdenum lithium disulfide lithium-based lipids, the wear depth and width of wheel / rail samples using vegetable oil are slightly smaller, while the wear depth and width of wheel / rail samples using graphite calcium base grease are the smallest.
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH117.1

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本文编号：1866775