制动梁架开裂分析

采用理化分析方法,对制动梁架的开裂进行了深入细致的分析。结果表明:该制动梁架材料的晶粒太细,以致在进行热剪切拉伸时由于高温强度降低导致制动梁架开裂。     

中频感应加热技术在组合式制动梁架制造中的应用

针对传统的燃油式加热方法无法满足组合式制动梁架制造的型钢加热问题,提出了采用中频感应加热技术,并与原有的组合式制动梁架成形生产线集成,提高了型钢加热质量、实现了半自动化生产,持续满足产品质量设计要求,效果良好。     

基于断裂力学的转向架构架制动吊座剩余寿命评价

转向架构架焊接时形成熔合不良、气孔等缺陷是疲劳裂纹萌生和扩展的本质来源之一。以客车非动力转向架构架的铸造部件疲劳寿命为考察对象,对制动夹钳吊座用G20Mn5铸钢材料进行高周疲劳试验及断裂力学试验。依据构架焊接质量探伤结果进行缺陷的规则化处理,在制动夹钳吊座与横梁焊缝热影响区等应力热点区域置入不同深度的裂纹,考虑实测8级载荷谱作为制动工况输入,利用经典Paris疲劳裂纹扩展模型,在损伤容限框架内估算含焊接缺陷的制动夹钳吊座的剩余寿命。结果表明:当制动夹钳吊座与横梁焊缝处的原始铸造缺陷小于0.5 mm时,属于安全尺寸;而初始裂纹深度为1 mm的裂纹扩展到1 mm时的剩余寿命约为7098万km,超过现役焊接构架设计寿命。可见,疲劳寿命能满足设计寿命指标,并具有一定的安全裕度。     

高速列车锻钢制动盘的组织与性能

对研制的高速列车锻钢制动盘的热处理工艺、金相组织、力学性能、热物理性能和冷热疲劳性能进行了研究分析。结果表明,该锻钢材料基体组织致密,具有较高的强度、伸长率、硬度和冲击吸收能量,热疲劳抗力良好,并且还具有较高的比热容和热扩散系数。1:1制动台架试验表明,制动过程中锻钢制动盘的最高温度没有超过制动盘许用温度,试验结束后制动盘摩擦面没有出现热斑、划伤、热裂纹等不良现象,所研制的锻钢制动盘可以满足高速列车制动使用要求。     

基于频域方法的制动夹钳振动疲劳失效预测

针对轨道交通车辆制动夹钳单元在随机振动工况下的疲劳分析提出频域方法。利用模态分析和随机响应分析,获得关键位置的应力响应功率谱密度曲线,通过Rayleigh模型、Dirlik模型和Steinberg的“三区间”模型,分别计算应力幅值概率密度以及疲劳累积损伤,并通过加速失效试验对3种模型的预测结果进行对比。结果表明:该频域分析方法能够对制动夹钳的结构疲劳失效过程提供合理预测,相比Rayleigh模型、Dirlik模型和“三区间”模型的分析准确性更高。     

货车脱轨制动支管断裂原因

为了分析制动支管开裂是否由焊接工艺引起,采用常用的焊条电弧焊、MAG焊、TIG焊进行了几组试验.结果表明均能获得较好的焊接接头,焊接工艺不是引起制动管开裂的原因.通过对制动管开裂的试验分析,得出是由于缝隙腐蚀所引起的疲劳裂纹,并提出采用脉冲TIG焊专机、焊端倒角、TIG重熔或涂密封胶、减少接头应力集中、细化工艺文件、加...     

集成式制动梁架成形工艺研究

集成式制动梁架结构麓单紧凑，装配方便容易，可有效降低车辆的自重,提高车辆的载重能力,通过对该产品的工艺研究解决了整体压弯的变形回弹问题，极大地提高了一次压弯合格率，创造了较好的社会效益和经济效益。     

高速列车铸钢制动盘的组织与性能

对研制的时速250公里复兴号中国标准动车组用铸钢制动盘进行了显微组织及晶粒度检验、力学性能试验、热物理性能试验、内部缺陷检验及热疲劳性能试验。结果表明:所研制的铸钢制动盘组织为致密的回火索氏体,具有较高的强度、伸长率、冲击吸收能量、比热容和热扩散系数,内部缺陷符合行业标准的技术要求,与进口制动盘相比具有更好的热疲劳性能。制动盘1∶1制动动力试验及疲劳试验和60万公里运用考核结束后制动盘摩擦面没有出现热斑、划伤、热裂纹等不良现象,可以满足时速250公里动车组使用要求。     

高性能汽车制动鼓的研制与开发

通过对失效汽车制动鼓的分析,发现普通灰铸铁制动鼓较易出现磨损严重或热疲劳裂纹情况,已不能满足现在汽车高负荷和高速度的要求.由于石墨具有高的热传导性,采用高C铸铁将会改善抗热疲劳性,但石墨的增加会使铸件强度下降,在高C合金中加入合金元素(Cr、Mo、Cu、Sn等)可使铸件强度和抗热疲劳性等性能得到兼顾,从而使制动鼓的使用寿命得到大幅度提高.     

不同装配间隙制动管与接头体焊接接头的显微组织与疲劳性能的研究

采用不同装配间隙的MAG焊和TIG焊焊接方法进行焊接试验,制备制动管与接头体焊接接头。通过接头试件的疲劳试验、断口分析以及金相显微组织观察的结果,获得2种焊接方法的最优工艺参数。结果表明:无论采用TIG焊还是MAG焊,接头焊趾处为疲劳启裂敏感位置,且疲劳敏感性随间隙量(0.1～1.2 mm)增大而增大,疲劳断口出现剪切韧窝等韧性倾向,焊后急冷对提高疲劳循环次数具有一定正向作用,在同种工艺参数下,TIG焊接头表现出较MAG焊接头更高的疲劳性能。     

铸钢轮装制动盘螺栓孔裂纹产生原因分析

以存在螺栓孔裂纹的铸钢轮装制动盘为研究对象,通过裂纹断口宏微观形貌观察、显微组织分析、拉伸性能测试、冲击性能测试、布氏硬度测试等手段分析了制动盘摩擦面螺栓孔裂纹的性质和成因。结果表明:裂纹属于热疲劳裂纹,螺栓孔倒棱处及摩擦面附近存在缩孔、疏松等铸造缺陷是导致制动盘在制动过程中循环交变热应力驱动下产生裂纹的主要原因;粗大的沿枝晶状分布组织降低了制动盘的强度、韧性和热疲劳性能,加速了裂纹的扩展。     

折弯机机械补偿机构疲劳寿命的估算

机械补偿机构是金属板材折弯机中普遍使用的挠度补偿机构,它可以减小折弯工件时滑块与工作台挠曲变形带来的不利影响,提高折弯机的制件精度.折弯过程中,折弯机机械补偿机构受到反复挤压与拉伸,容易产生强度和疲劳破坏,机械补偿机构的设计中对其进行疲劳寿命的估算与校核是必不可少的一个环节.本文采用三维弹性接触有限单元法对某型机械补偿机构的折弯过程进行模拟,得出折弯过程中机械补偿结构的最大接触应力,将得到的最大接触应力代入材料的S-N疲劳寿命公式,计算得出补偿机构的疲劳寿命.分析结果表明：该机械补偿机构的疲劳寿命满足设计要求,并与试验结果具有较好的吻合程度.该方法对折弯机机械补偿机构的疲劳寿命的估算与校核具有较大的指导意义.     

挤压切削加工工艺参数的多目标优化

高速重载制动盘表面需要具有高抗疲劳性能和接触强度,且摩擦接触时提供较大的摩擦力。为实现以上性能,提出采用挤压切削工艺对制动盘表面进行加工的方法,以获得高质量的接触表面。基于挤压切削原理,建立挤压切削力学模型。以制动盘常用材料Q345B作为试验材料,考虑切削速度、切削深度、刀具前角、刀具后角、刃口圆弧半径5个因素,以表面粗糙度、残余应力、显微硬度为评价指标进行正交试验。采用信噪比法和灰色关联度法进行多目标参数优化,获得了制动性能好、使用寿命长的制动盘表面。     

Development of compacted vermicular graphite cast iron for railway brake discs

In the case of employing brake discs as a key component of mechanical brake equipment, the initiation of thermal cracking owing to repetitive thermal shock generated during braking may potentially lead to higher maintenance costs, worsened braking performance, and greater risk of railway accidents. The purpose of this study is to gain basic data to facilitate application of compacted vermicular (C. V.) graphite cast iron to brake discs in order to obtain high thermal crack resistance and improved lifetime. To this end, this study developed three types of C. V. graphite cast iron with differing content of key elements, including Ni, Cr, and Mo. Each test specimen underwent numerous tests for evaluation of materials characteristics, and the results were compared with those obtained for existing materials. The test results show that the thermal fatigue lifetime of material C is nearly double that of the conventional material. This demonstrates the suitability of material C as a material for brake discs in mid- to high-speed railway vehicles.     

Friction Wear Property of Brake Materials by Copper-based Powder Metallurgy With Various Brake Speeds

The experiment is conducted on MM-1000 friction test machine, which tests friction wear property of copper-based brake materials by powder metallurgy at different brake speeds. It shows that the coefficient of friction and wear volume are greatly influenced by brake speed. When the brake speed is 4000 r/min, which is a bit higher, the material still has a higher coefficient of friction with 0.47. When the brake speed is over 4000r/min. the coefftcient of friction decreased rapidly. When the brake speed is 300Of/rain, the material‘s wear is in its minimum. That is to say no matter how higher or lower the brake speed is the wear volume is bigger relatively. With the brake speed of the lower one it mainly refers to fatigue wear; while of higher one it mainly refers to ahradant and oxidation wear.     

驱动桥综合性能试验台计算机控制系统的研制

针对驱动桥的总成性能，采用计算机测控系统实现了对驱动桥制动性能和疲劳性能的检测。介绍了性能试验台的总体结构及相应的软硬件设计方案。     

高性能刹车鼓的生产

刹车鼓的失效原因属于热疲劳开裂，通过选择合适的化学成分来提高其热传导和增强组织的稳定性以提高其抗疲劳性能，可以大幅度地提高刹车鼓的使用寿命。