高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能及其机理研究

摘要

随着我国铁路安全、重载、提速、高速计划的实施，高摩合成闸瓦材料已经成为铁路机车车辆制动系统的重要组成部分，关系着铁路运输安全及成本。本论文以高摩合成闸瓦材料为研究对象，根据摩擦学理论和摩擦磨损性能试验，研究了不同试验条件下高摩合成闸瓦材料的摩擦磨损性能及其机理。
　　本文主要从以下几个方面进行探讨和研究:
　　(1)制备了由粘结剂、增强材料及填料组成的三种不同配方的高摩合成闸瓦材料。采用MG-2000型摩擦磨损试验机对三种闸瓦材料进行摩擦磨损性能实验，结果表明当材料中酚醛树脂与丁腈橡胶按1∶1共混时，闸瓦材料具有较高的摩擦系数，酚醛树脂与丁腈橡胶按3∶2共混时，闸瓦材料具有较高的耐磨性。得出了闸瓦材料摩擦磨损性能随转速、温度及载荷的变化规律。
　　(2)配合金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪等分析测试手段对摩擦表面成分及形貌进行分析，深入研究了闸瓦材料摩擦磨损性能及磨损机理，得出了摩擦表面膜对材料摩擦磨损性能的影响规律。
　　(3)建立了闸瓦材料的摩擦模型，对材料的磨损过程进行了探讨。
　　本文通过摩擦磨损性能试验，研究了闸瓦材料的摩擦磨损性能及机理，为增强闸瓦的耐磨性及良好的制动性提供了重要的理论指导和实践支持，具有重要的研究意义和现实意义。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 选题的研究背景、来源及意义

1．1．1 选题背景

1．1．2 课题来源

1．1．3 研究意义

1．2 高摩合成闸瓦简介及研究现状

1．2．1 高摩合成闸瓦简介

1．2．2 国内外研究现状

1．3 主要研究内容及论文组织

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 论文组织

2 高摩合成闸瓦材料的本质及摩擦磨损简介

2．1 高摩合成闸瓦材料组成

2．1．1 粘结剂应具备的性能

2．1．2 增强材料品种及其作用

2．1．3 填料的种类及其作用

2．2 高摩合成闸瓦的故障模式统计

2．3 摩擦与磨损机理的基本概念

2．3．1 摩擦学简介

2．3．2 摩擦机理

2．3．3 磨损机理

2．4 摩擦制动材料的性能要求

2．4．1 适宜而稳定的摩擦系数

2．4．2 良好的耐磨性

2．4．3 一定的机械强度和物理性能

2．4．4 低的制动噪声

2．4．5 对偶面磨损较小

2．5 本章小结

3 试验材料及试验方法

3．1 试验材料

3．1．1 材料配方

3．1．2 闸瓦成型工艺

3．2 摩擦磨损性能试验方法

3．2．1 试验设备

3．2．2 制取试样

3．2．3 试验方案

3．2．4 其他测试分析仪器

3．3 闸瓦材料物理力学性能测试

4 高摩合成闸瓦材料摩擦磨损性能研究

4．1 转速对闸瓦材料摩擦磨损性能的影响

4．1．1 试验结果分析

4．1．2 摩擦磨损性能研究

4．2 温度对闸瓦材料摩擦磨损性能的影响

4．2．1 试验结果分析

4．2．2 摩擦磨损性能研究

4．3 载荷对闸瓦摩擦磨损性能的影响

4．3．1 试验结果分析

4．3．2 摩擦磨损性能研究

4．4 本章小结

5 高摩合成闸瓦材料摩擦磨损机理研究

5．1 摩擦表面膜的生成

5．1．1 磨屑的堆积压实形成表面膜

5．1．2 闸瓦材料的热衰退形成表面膜

5．1．3 摩擦表面膜的生成过程

5．2 闸瓦材料摩擦磨损机理

5．2．1 摩擦磨损模型

5．2．2 磨损机理探讨

5．2．3 温度对磨屑微观形貌的影响

5．2．4 闸瓦材料磨损过程

5．3 本章小结

6 总结与展望

6．1 本文总结

6．2 工作展望

参考文献

作者简历及攻读硕士／博士学位期间取得的研究成果

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