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Characteristics of Vibration and Sound Radiation of Metro Resilient Wheel 预览
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作者 Xin Zhou Jian Han +4 位作者 Yue Zhao Bing Wu Gong Cheng Shenghui Xu Xuesong Jin 《中国机械工程学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第4期195-206,共12页
Resilient wheels are extensively used in urban rail transit, especially for tramway systems, owing to its advantages in noise reduction. A new type of resilient wheel for a metro is designed, and its characteristics o... Resilient wheels are extensively used in urban rail transit, especially for tramway systems, owing to its advantages in noise reduction. A new type of resilient wheel for a metro is designed, and its characteristics of vibration and sound radiation, including the rolling noise of a resilient single wheel coupled with a track, are studied in this paper. A two-step research is presented. Firstly, laboratory experiments were conducted to obtain the vibration response of the designed resilient wheel under the radial excitation on its tread. Secondly, the rolling noise model of the resilient wheel coupled with a slab track used in a metro line is developed. The wheel model is based on the 3 D finite elementand boundary element methods and verified by using the experimental results obtained from the laboratory. The track vibration model is based on the wavenumber finite element method, and the track sound radiation is calculatedby using an e cient frequency-domain Rayleigh method. The interaction of the resilient wheel and the slab track is analyzed considering the measured wheel/rail roughness of the metro. The contribution of the resilient wheel to the reduction of wheel/rail system noise is analyzed. The results show that the resilient wheel can e ectively reduce the wheel/rail rolling noise by approximately 2 dB(A) to 3 dB(A), mainly because the radiated noise by the rail is reduced. In addition, the elastic modulus of the rubber has an important influence on the noise reduction of resilient wheels. 展开更多
关键词 Resilient WHEEL WHEEL/RAIL ROLLING noise Noise reduction Laboratory experiment Finite ELEMENT and BOUNDARY ELEMENT methods
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大秦线重载铁路货车轮轨、轮瓦运动形态及车轮磨耗规律研究 预览
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作者 孔维刚 李立东 段仕会 《铁道车辆》 2019年第2期37-40,5共5页
对大秦线重载货车的轮轨、轮瓦运动形态及车轮磨耗规律进行了研究,系统掌握了25t轴重货车车轮磨耗规律,量化了轮径差对车轮磨耗的影响程度,为完善重载货车车轮检修、保证车辆运用安全提供了可靠数据支持。
关键词 重载货车 轮轨 轮瓦 运动形态 磨耗规律
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Effect of the drive system on locomotive dynamic characteristics using different dynamics models
3
作者 ZHANG Tao CHEN ZaiGang +2 位作者 ZHAI WanMing WANG KaiYun WANG Hong 《中国科学:技术科学英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第2期308-320,共13页
Based on the theory of vehicle-track coupled dynamics and gear system dynamics, a locomotive-track coupled spatial dynamics model is established by considering the dynamic effects of the gear transmission system. The ... Based on the theory of vehicle-track coupled dynamics and gear system dynamics, a locomotive-track coupled spatial dynamics model is established by considering the dynamic effects of the gear transmission system. The vibration responses of a locomotive’s major components are then simulated using three locomotive-track models, namely the proposed dynamics model with the gear transmissions, a locomotive-track coupled dynamics model that considers the traction motor, and the classical Zhai’s model. The locomotive dynamic responses of the three models are extracted and compared to reveal discrepancies between them so as to explore the dynamic effects of the power transmission system and clarify potential applications of these models. The results indicate that the dynamic effects of the gear transmissions have a negligible influence on the lateral vibrations of the locomotive components. However, they have obvious effects on the vertical and longitudinal vibrations of the wheelset and the traction motor. Another advantage of the locomotive dynamics model that considers the dynamic effects of the gear transmissions is that the dynamic performance of the drive system can be assessed in the vehicle vibration environment. This study provides theoretical references that can assist researchers in choosing the most appropriate locomotive dynamics model according to their specific research purpose. 展开更多
关键词 GEAR transmission dynamic RESPONSES TIME-VARYING MESH STIFFNESS wheel-rail contact AXLE load transfer
轮轨表面水介质混合润滑数值模拟 预览
4
作者 王骁鹏 彭文昱 +3 位作者 赵新泽 田红亮 郤能 赵美云 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期261-268,共8页
雨雪、潮湿等环境下,轮轨接触界面处于混合润滑状态,界面间的流体动压效应不可忽视,轮轨间的黏着系数降低,导致黏着力降低。根据确定的轮轨接触几何参数,建立考虑真实机械加工表面的混合润滑模型,模拟轮轨滚动接触界面水润滑状态,通过... 雨雪、潮湿等环境下,轮轨接触界面处于混合润滑状态,界面间的流体动压效应不可忽视,轮轨间的黏着系数降低,导致黏着力降低。根据确定的轮轨接触几何参数,建立考虑真实机械加工表面的混合润滑模型,模拟轮轨滚动接触界面水润滑状态,通过对比车削加工的纵纹粗糙表面与光滑表面数值解,结果表明:在水介质存在状态下,粗糙表面接触载荷比增加会大幅提高黏着系数;列车行驶速度较快时,混合润滑状态下轮轨黏着系数较小,不利于列车安全平稳运行;轮轨接触副在混合润滑状态下接触压力小于干接触状态接触压力,有利于提高轮轨接触副使用寿命。该研究可为轮轨表面设计提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 轮轨 混合润滑 粗糙表面 水润滑 黏着
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Influence of slip ratio on worn-surface microstructure and fatigue wear behavior of D2 wheel steel
5
作者 Chun-peng Liu Xiu-juan Zhao +2 位作者 Peng-tao Liu Chong Xu Rui-ming Ren 《钢铁研究学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第12期1278-1286,共9页
To investigate the worn-surface microstructure and fatigue cracks in D2 wheel steel under the pure rolling and 0.5% slip ratio conditions,a rolling wear test using a GPM-40 wear machine to simulate the wheel/rail oper... To investigate the worn-surface microstructure and fatigue cracks in D2 wheel steel under the pure rolling and 0.5% slip ratio conditions,a rolling wear test using a GPM-40 wear machine to simulate the wheel/rail operation was performed. After testing,a transmission electron microscope,a scanning electron microscope with electron backscatter diffraction,and micro-hardness testers were used to characterize the microstructure and fatigue cracks.The surface microstrncture and hardness of the pure rolling sample were in a steady state after 8 × 10^4 cycles;however,the 0.5% slip ratio sample reached a steady state after 7 × 10^3 cycles.Regardless of whether the test uses the slip ratio,the orientation of lamellar pearlites gradually became parallel to the surface and a portion of lamellar cementites was fragmented and dissolved during the formation of steady-state microstructure.The slip ratio accelerates this process.The hardening mechanism of the samples shows a decrease in the lamellar spacing of pearlite and the refinement of proeutectoid ferrite (PF).As the number of cycles increased,plastic deformation of samples became increasingly severe and the wear mechanism of the samples was fatigue wear in steady state.The sample surfaces formed shallow cracks,which gradually peeled off.The slip ratio accelerated the initiation and propagation of fatigue cracks because of the high friction stress on the contact surface.Most fatigue cracks initiated at the interface of pearlite and PF and in the PF region. 展开更多
关键词 D2 WHEEL steel SLIP ratio Wom-surface microstructure WHEEL/RAIL system ROLLING wear
城市轨道交通轮轨主要减振降噪措施对比分析 预览
6
作者 刘福金 王安斌 谢蓥松 《铁道建筑》 北大核心 2018年第10期140-143,共4页
从车轮、钢轨、扣件和道床4方面综述城市轨道交通轮轨主要减振降噪措施,并从减振降噪效果、施工难易、制造成本、维修难易等方面分析各措施的优缺点。分析结果表明:改变车轮参数主要降低高频段的噪声水平,而对于低频和中频段的减振降噪... 从车轮、钢轨、扣件和道床4方面综述城市轨道交通轮轨主要减振降噪措施,并从减振降噪效果、施工难易、制造成本、维修难易等方面分析各措施的优缺点。分析结果表明:改变车轮参数主要降低高频段的噪声水平,而对于低频和中频段的减振降噪效果不是很好;阻尼车轮对降低弯道噪声效果比较明显,并且在中高频段的降噪效果很显著;减振降噪型扣件类型众多,选择范围广,并且施工、维修方便;调频式钢轨阻尼器可针对特定频率进行设计,在减振降噪方面具有很强的针对性,并且在低频区段效果更好,设计与施工简单方便;钢弹簧浮置板整体道床弹簧刚度可设计性强,在低频段减振效果最好,但其施工工序多,建造周期较长,维修不方便且制造成本较高。在选择控制措施的时候,可考虑2种以上的控制措施同步实施。 展开更多
关键词 城市轨道交通 轮轨 减振降噪 措施 对比分析
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浅论如何保障和谐型电力机车轮轨关系 预览 被引量:1
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作者 万九云 《科技创新导报》 2018年第7期131-132,共2页
保障良好的轮轨关系对提升电力机车运行的安全性和经济性有重要意义。本文首先分析轮轨关系不良导致的轮轨磨耗问题的危害,然后深入探讨直线路段和曲线路段上轮轨磨耗的具体成因,指出在直线路段轮轨磨耗的主要成因在于由于轮轨不平顺引... 保障良好的轮轨关系对提升电力机车运行的安全性和经济性有重要意义。本文首先分析轮轨关系不良导致的轮轨磨耗问题的危害,然后深入探讨直线路段和曲线路段上轮轨磨耗的具体成因,指出在直线路段轮轨磨耗的主要成因在于由于轮轨不平顺引起的打滑磨损,而曲线路段轮轨内外的高度差、机车行驶速度、曲线半径以及轨距的偏差均会造成轮轨之间不同程度的磨耗。最后,给出了降低轮轨磨耗的建议措施。 展开更多
关键词 高速列车 轮轨 磨耗 维修 寿命
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轮轨滚动接触疲劳裂纹扩展路径研究 预览
8
作者 门天龙 师陆冰 +1 位作者 王文健 刘启跃 《机械》 2018年第9期59-62,76共5页
基于近场动力学理论方法,通过建立轮轨滚动接触二维模型,研究轮轨滚动接触疲劳裂纹扩展情况。计算模型的研究焦点集中在裂纹的扩展路径,并定性地研究不同的参数,如初始裂纹角、初始裂纹长度和表面摩擦系数对裂纹扩展路径的影响。分... 基于近场动力学理论方法,通过建立轮轨滚动接触二维模型,研究轮轨滚动接触疲劳裂纹扩展情况。计算模型的研究焦点集中在裂纹的扩展路径,并定性地研究不同的参数,如初始裂纹角、初始裂纹长度和表面摩擦系数对裂纹扩展路径的影响。分析结果表明:小角度裂纹转向表面,表现出剥落趋势,而较大的初始角度裂纹继续向下扩展到钢轨内部,更易造成钢轨的整体断裂;长度1.5mm和3mm裂纹扩展的结果非常相似,即初始裂纹长度对实际裂纹路径影响相当小;对于摩擦系数较低的情况,与具有较高摩擦系数的情况相比,裂纹较早地转向表面。 展开更多
关键词 近场动力学 轮轨 滚动接触 疲劳裂纹
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高速铁路共振问题相关标准研究 预览
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作者 周勇政 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第9期182-186,共5页
为保证高速铁路的安全优质运营,标准规定中应防止共振现象的发生。高速铁路共振按结构质量、作用位置等可分为车桥系统、弓网系统、轮轨系统和其他部件等4个类别,梳理高速铁路共振研究现状及相关标准规定,分析我国铁路工程标准设计执行... 为保证高速铁路的安全优质运营,标准规定中应防止共振现象的发生。高速铁路共振按结构质量、作用位置等可分为车桥系统、弓网系统、轮轨系统和其他部件等4个类别,梳理高速铁路共振研究现状及相关标准规定,分析我国铁路工程标准设计执行标准的情况。通过国内外高速铁路相关标准对比发现,国内外主要共振标准的规定大体相当。现场试验数据表明:我国高速铁路车桥系统和弓网系统均不会产生共振现象,轮轨系统和其他部件在采取相关措施以后也不会出现共振现象。提出我国高速铁路有关标准仍需完善、基础理论研究尚需深化、系统配套研究需进一步加强等下一步工作建议。 展开更多
关键词 高速铁路 共振 对比分析 标准 标准设计 车桥 轮轨 弓网
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潮湿状况下表面粗糙度和温度对轮轨黏着的影响 预览
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作者 Hiraku TANIMOTO 岳阳 刘宏友 《国外铁道车辆》 2017年第4期38-42,共5页
为研究如何防止在驱动时车轮空转、制动时车轮滑行,用喷水的办法改变轮轨表面粗糙度和温度,利用双圆盘滚动接触试验台针对轮轨牵引系数进行了一系列试验。结果表明,在任意温度状态下,最大牵引系数都发生在1μm~3μm的合成粗糙度范围内... 为研究如何防止在驱动时车轮空转、制动时车轮滑行,用喷水的办法改变轮轨表面粗糙度和温度,利用双圆盘滚动接触试验台针对轮轨牵引系数进行了一系列试验。结果表明,在任意温度状态下,最大牵引系数都发生在1μm~3μm的合成粗糙度范围内。随着温度的上升,最大牵引系数可以增大到0.4。 展开更多
关键词 轮轨 黏着力 表面粗糙度 日本
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铁路轮轨硬度匹配的研究进展
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作者 谢学涛 何柏林 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第24期10-13,共4页
轮轨的硬度匹配是影响轮轨使用寿命的关键因素,在轮轨系统中非常重要。综述了轮轨之间的关系,总结了轮轨性能较优的硬度匹配范围以及轮轨磨损和表面的损伤行为。
关键词 轮轨 硬度 匹配 表面损伤
基于ADAMS的桥式起重机轮轨冲击响应分析 预览 被引量:1
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作者 王超 杨明亮 +1 位作者 王鹏 李哲人 《起重运输机械》 2017年第12期131-135,共5页
当桥式起重机运行通过钢轨高低不平接头时,会产生强烈冲击。应用ADAMS建立桥式起重机的动力学模型,计算桥式起重机在不同速度和轨头竖向高度差下的轮轨冲击响应,然后对比理论值,最后分析了运行速度和高度差对冲击响应的影响。
关键词 桥式起重机 ADAMS 轮轨 冲击响应
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基于Simpack-Abaqus的轮轨接触法向特性研究 预览
13
作者 范宁 王书文 《农业装备与车辆工程》 2017年第1期1-6,共6页
以CRH3为研究对象,参照列车实际运行线路,利用Simpack软件建立高速列车多体动力学模型,研究各车轮垂向载荷变化趋势。利用Abaqus软件建立轮轨静力学模型,研究各轮在最大载荷时的接触法向特性。研究结果表明:同一侧车轮在转弯时,... 以CRH3为研究对象,参照列车实际运行线路,利用Simpack软件建立高速列车多体动力学模型,研究各车轮垂向载荷变化趋势。利用Abaqus软件建立轮轨静力学模型,研究各轮在最大载荷时的接触法向特性。研究结果表明:同一侧车轮在转弯时,垂向载荷变化趋势不同,轮对1右轮,轮对2左轮,轮对3右轮,轮对4左轮垂向载荷增大,其余车轮减小。整个右转弯过程中各车轮最大载荷相同,最大载荷出现的时刻不一样,载荷最大时轮轨接触法向特性相同。 展开更多
关键词 高速列车 轮轨 垂向载荷 接触法向特性
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CRH5型动车组轮轨滚动接触应力及疲劳寿命的有限元仿真分析 预览 被引量:1
14
作者 李俊琛 杨大巍 +1 位作者 董雪娇 冯瑞 《兰州理工大学学报》 北大核心 2017年第6期16-21,共6页
为了研究CRH5型动车组轮轨在实际滚动接触过程中受力大小、分布以及由于循环应力作用而产生的疲劳问题,采用大型有限元模拟软件AgAQUS对其实际运行过程进行仿真模拟.结果表明:随着轴重载荷的增加,轮轨接触部位等效应力不断增大;车... 为了研究CRH5型动车组轮轨在实际滚动接触过程中受力大小、分布以及由于循环应力作用而产生的疲劳问题,采用大型有限元模拟软件AgAQUS对其实际运行过程进行仿真模拟.结果表明:随着轴重载荷的增加,轮轨接触部位等效应力不断增大;车轮所受等效应力随距表深度的增加而减小,在距表深度10mm范围内等效应力较大;钢轨上的等效应力随距表深度先增大后减小,应力最大值出现在距表深度12mm处.采用SN曲线折减法和疲劳分析软件Fe-safe对不同轴重车轮滚动接触疲劳寿命进行预测,2种计算结果表明:14、16、18、20t轴重下的车轮寿命均在6×10’次循环以上,安全行驶距离大于1.2×10 6km,符合CRH5型动车组三级以上检修周期要求. 展开更多
关键词 轮轨 滚动接触 应力 疲劳寿命
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Time-domain model for wheel-rail noise analysis at high operation speed
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作者 Jian HAN Shuo-qiao ZHONG +3 位作者 Xin ZHOU Xin-biao XIAO Guo-tang ZHAO Xue-song JIN 《浙江大学学报:A卷英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第8期593-602,共10页
车轮踏面擦伤的冲击振动特性及其在车轮擦伤检测中的应用 被引量:1
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作者 王晗 《电力机车与城轨车辆》 2016年第2期62-65,共4页
在单轮对1∶1滚动试验台上,试验研究了0-200 km/h速度下车轮踏面擦伤引起的冲击振动特性。试验中同时测量了轮对每个轴箱的垂向振动加速度并对其进行了时域和频域分析。试验结果发现,低速时车轮擦伤引起的冲击振动特征明显,但随着速度... 在单轮对1∶1滚动试验台上,试验研究了0-200 km/h速度下车轮踏面擦伤引起的冲击振动特性。试验中同时测量了轮对每个轴箱的垂向振动加速度并对其进行了时域和频域分析。试验结果发现,低速时车轮擦伤引起的冲击振动特征明显,但随着速度的增大,擦伤振动信号的信噪比会逐步降低。在一侧的车轮擦伤会影响另一侧轴箱的振动,车轮擦伤振动信号具有丰富的频率成分,可以用来进行车轮擦伤信号的检测。 展开更多
关键词 车轮擦伤 冲击振动 故障检测 轮轨
低温环境下轮轨材料滚动磨损模拟试验研究 预览 被引量:8
17
作者 马蕾 何成刚 +3 位作者 赵相吉 王文健 郭俊 刘启跃 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期92-97,共6页
针对高寒地区温度环境特点,设计了低温环境轮轨磨损模拟试验装置,实现了低温环境下轮轨滚动磨损模拟试验,对比研究了室温(23~25℃)及–60℃试验温度下轮轨试样的滚动摩擦系数、磨损量、硬度及表面损伤等变化情况.结果表明:与室温环... 针对高寒地区温度环境特点,设计了低温环境轮轨磨损模拟试验装置,实现了低温环境下轮轨滚动磨损模拟试验,对比研究了室温(23~25℃)及–60℃试验温度下轮轨试样的滚动摩擦系数、磨损量、硬度及表面损伤等变化情况.结果表明:与室温环境条件相比,低温环境条件下轮轨材料的摩擦系数、磨损量均明显增大;低温环境下试验后轮/轨硬度比较室温环境下增大,车轮硬化情况严重;随温度的降低,轮轨试样的表面磨痕呈现出不同的损伤机制;所设计低温环境轮轨磨损模拟试验机可用来评价不同低温环境下车轮与钢轨材料摩擦磨损行为. 展开更多
关键词 低温环境 轮轨 摩擦磨损 损伤 模拟试验
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轮轨疲劳损伤模拟实验研究及展望 预览 被引量:2
18
作者 刘启跃 何成刚 +2 位作者 黄育斌 马蕾 王文健 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期282-290,共9页
轮轨的疲劳损伤严重影响高速重载铁路运行安全,其研究受到广泛的关注和重视.本文总结了目前轮轨疲劳损伤行为的主要研究方法,指出了模拟实验是研究轮轨疲劳损伤的一种重要手段;介绍了西南交通大学轮轨摩擦学课题组利用轮轨模拟试验机开... 轮轨的疲劳损伤严重影响高速重载铁路运行安全,其研究受到广泛的关注和重视.本文总结了目前轮轨疲劳损伤行为的主要研究方法,指出了模拟实验是研究轮轨疲劳损伤的一种重要手段;介绍了西南交通大学轮轨摩擦学课题组利用轮轨模拟试验机开展的系列国产轮轨材料疲劳损伤模拟实验结果,分析了影响轮轨表面疲劳裂纹损伤的关键因素,阐明了轮轨材料次表面疲劳损伤的形成与扩展规律,初步研究了低温环境对轮轨材料疲劳损伤行为的影响;最后,展望了复杂服役工况(高寒、高温、高湿、雨雪、风沙、雾霾、柳絮)下我国轮轨材料疲劳损伤研究未来需深入开展的研究内容. 展开更多
关键词 轮轨 疲劳损伤 裂纹 研究展望
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轮轨配合对重载货车轮轨磨耗的影响 预览
19
作者 李亨利 李芾 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第24期130-135,共6页
在中国既有线路的参数设置下,建立标准LM车轮与R60轨和R75轨配合时的轮轨接触和磨耗模型,对比研究不同轮轨配合时的磨耗性能。计算表明R75轨轮轨接触点集中分布在轨侧、轨头和轨顶三个区域,接触线不连续。在当轮对横移小于3 mm时,两种... 在中国既有线路的参数设置下,建立标准LM车轮与R60轨和R75轨配合时的轮轨接触和磨耗模型,对比研究不同轮轨配合时的磨耗性能。计算表明R75轨轮轨接触点集中分布在轨侧、轨头和轨顶三个区域,接触线不连续。在当轮对横移小于3 mm时,两种钢轨滚动圆半径差和接触角差基本一致,轮对横移大于3 mm时,R75轨的滚动圆半径差和接触角差稍小。R75轨与LM车轮配合时,在车轮踏面和轮缘、钢轨轨顶和轨角两段圆弧的过渡段的接触斑面积和应力变化剧烈。车辆在直线上运行时,R75轨的轮轨磨耗将增大数倍,动态通过800 m半径曲线时,外轨磨耗增大约45%。轮轨配合的理论分析表明R75轨不适应我国重载运输,采用提高强度的R60轨更符合我国重载铁路的实际情况。 展开更多
关键词 轮轨 外形 接触 磨耗 重载 铁路货车
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轮轨踏面摩擦控制剂制备及性能研究 预览 被引量:1
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作者 张信 胡萍 +2 位作者 黄樟华 郭阳 骆旎 《华中师范大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2016年第2期253-257,共5页
主要介绍了一种用于轮轨踏面的水基摩擦控制剂的制备方法,以及保持剂丙烯酸树脂乳液的固含量对于摩擦控制材料薄膜的基本性能、耐磨性以及摩擦系数的影响,从而优选出最佳的水性丙烯酸树脂加入量.实验结果表明,当丙烯酸树脂乳液的固含量... 主要介绍了一种用于轮轨踏面的水基摩擦控制剂的制备方法,以及保持剂丙烯酸树脂乳液的固含量对于摩擦控制材料薄膜的基本性能、耐磨性以及摩擦系数的影响,从而优选出最佳的水性丙烯酸树脂加入量.实验结果表明,当丙烯酸树脂乳液的固含量为30%时,水基摩擦控制剂综合性能最优. 展开更多
关键词 轮轨 踏面 水基 摩擦控制剂 水性丙烯酸树脂
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