微动磨损对弹条Ⅱ型扣件弹条断裂的影响分析

来源期刊：昆明理工大学学报(自然科学版)2013年第6期

论文作者：伍曾 李洁青 黄伟 陶忠

文章页码：43 - 47

关键词：扣件;弹条;非线性接触理论;微动磨损;疲劳;断裂;

摘    要：弹条是实现弹条Ⅱ型扣件功能的主要元件,传统的疲劳分析方法主要从弹条的应力、应变入手,这并不能反映真实情况,因为弹条在工作中与其它构件接触面表面之间存在微小的相互移动,即微动.应用非线性接触理论,采用库仑摩擦模型模拟弹条与周围接触元件之间的摩擦接触情况,计算出弹条各点的剪切应力τ、相对位移δ及二者乘积τ·δ的值;并采用离散裂缝模型来模拟扣件裂纹的生成及扩展.理论分析表明,若微动磨损在弹条疲劳断裂过程中起主要作用,则断口处应位于弹条中τ·δ值最大的点附件.扣件疲劳试验表明,弹条断口处位于弹条尾部与轨距挡板接触处,处于τ及τ·δ最大的点之间且更靠近τ·δ值最大的点.弹条尾部与轨距挡板之间由于微动磨损产生裂纹,形成污染源,反复作用下,裂纹扩展,最终导致弹条断裂.试验证明了弹条微动磨损理论分析的正确性,为改进弹条设计,提高其疲劳寿命提供科学依据.