1、目前為止，列車(chē)輪對(duì)過(guò)盈配合面的微動(dòng)損傷問(wèn)題仍沒(méi)有得到完全認(rèn)識(shí)，它直接影響到列車(chē)車(chē)輛的行車(chē)安全，是輪軸技術(shù)中亟待解決的問(wèn)題之一。本文通過(guò)輪對(duì)原位剖切，對(duì)其過(guò)盈配合面開(kāi)展實(shí)驗(yàn)分析，揭示了其微動(dòng)損傷機(jī)理；利用新研制的彎曲微動(dòng)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)開(kāi)展試驗(yàn)，并結(jié)合有限元計(jì)算，對(duì)旋轉(zhuǎn)彎曲載荷下輪對(duì)過(guò)盈配合面微動(dòng)滑移區(qū)分布、滑移幅值、滑移軌跡、滑移速度等相關(guān)行為規(guī)律進(jìn)行了研究；通過(guò)量綱分析方法，揭示了原型輪對(duì)與縮比輪對(duì)微動(dòng)位移幅值的相似關(guān)系；最后提出了一種降低輪

2、對(duì)過(guò)盈配合面微動(dòng)幅值的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。獲得的主要結(jié)論如下：
　　(一)鐵路輪軸過(guò)盈配合面微動(dòng)損傷機(jī)理
　　1)輪對(duì)在旋轉(zhuǎn)彎曲載荷作用下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，輪座與輪轂配合面兩側(cè)均存在一個(gè)寬約20mm的微動(dòng)損傷區(qū)，損傷區(qū)表面覆蓋有紅色和黑色的氧化磨屑；
　　2)由于相對(duì)滑移幅值及接觸壓力的不同，輪座表面微動(dòng)損傷區(qū)形成了3個(gè)具有明顯不同特征的子區(qū)域，從接觸面外側(cè)往內(nèi)依次體現(xiàn)為完全滑移區(qū)、混合區(qū)、部分滑移區(qū)特征；
　　3)完全滑

3、移區(qū)磨損最為嚴(yán)重，可見(jiàn)厚的磨屑層覆蓋在接觸區(qū)，且有大量磨屑顆粒堆積在磨斑邊緣，其磨損機(jī)制主要是磨粒磨損、氧化磨損和剝層；混合區(qū)的磨損相對(duì)輕微，磨斑有典型的塑性流動(dòng)特征，此區(qū)域的磨損機(jī)制主要為塑性變形、磨粒磨損、氧化磨損和剝層，實(shí)驗(yàn)中在該區(qū)域觀測(cè)到裂紋萌生；部分滑移區(qū)磨損最為輕微，微滑發(fā)生滑移區(qū)的邊緣。
　　(二)輪對(duì)過(guò)盈配合面微動(dòng)行為
　　1)數(shù)值分析表明，輪對(duì)在軸重載荷作用下，輪座過(guò)盈配合表面兩側(cè)相對(duì)于輪轂產(chǎn)生完全滑移。內(nèi)

4、、外側(cè)完全滑移區(qū)中，外側(cè)滑移區(qū)的面積和平均滑移幅值大于內(nèi)側(cè)滑移區(qū)；
　　2)輪座表面完全滑移區(qū)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)同時(shí)產(chǎn)生了軸向相對(duì)位移和周向相對(duì)位移，合成位移的幅值和方向處處不同；
　　3)輪對(duì)在旋轉(zhuǎn)彎曲載荷下運(yùn)行一周過(guò)程中，輪座表面完全滑移區(qū)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)相對(duì)于輪轂配合面產(chǎn)生一次往復(fù)滑移，并經(jīng)歷完全滑移狀態(tài)→部分滑移狀態(tài)→完全滑移狀態(tài)的循環(huán)過(guò)程，其滑移軌跡近似為紡錘形；
　　4)利用透明試件觀測(cè)到的軸轂過(guò)盈配面合邊緣微動(dòng)情況與輪對(duì)過(guò)

5、盈配合表面外側(cè)微動(dòng)情況互相吻合，不同的是由于軸轂試件過(guò)盈量較小，試件軸在旋轉(zhuǎn)彎曲載荷下運(yùn)行一周過(guò)程中，其相對(duì)滑移點(diǎn)經(jīng)歷完全滑移狀態(tài)→部分滑移狀態(tài)→完全滑移狀態(tài)→部分滑移狀態(tài)→完全滑移狀態(tài)的循環(huán)過(guò)程；
　　5)輪對(duì)過(guò)盈配合面邊緣的微動(dòng)方式為切向微動(dòng)(為軸向和周向兩個(gè)方向的復(fù)合)和徑向微動(dòng)的復(fù)合微動(dòng)；從微動(dòng)疲勞的受載類(lèi)型來(lái)講，輪對(duì)的微動(dòng)方式屬于彎曲微動(dòng)和扭轉(zhuǎn)微動(dòng)的復(fù)合微動(dòng)。
　　(三)原型輪對(duì)與縮比輪對(duì)過(guò)盈配合面微動(dòng)幅值的相似關(guān)

6、系
　　通過(guò)量綱分析，推導(dǎo)出彎曲載荷下原型輪對(duì)與幾何相似且材料相同的縮比模型輪對(duì)過(guò)盈配合面間相對(duì)微動(dòng)幅值的相似關(guān)系：當(dāng)模型輪對(duì)為原型輪對(duì)的1：n縮比時(shí)，若模型輪對(duì)的過(guò)盈量選取為原型輪對(duì)的1/n，軸重載荷選取為原型輪對(duì)的1/n2，則模型輪對(duì)過(guò)盈配合面間的微動(dòng)幅值為原型輪對(duì)的1/n。該相似關(guān)系利用有限元計(jì)算進(jìn)行了驗(yàn)證，同時(shí)表明，當(dāng)模型輪對(duì)與原型輪對(duì)材料不相同時(shí)，二者材料的泊松比及摩擦系數(shù)是影響過(guò)盈配合面微動(dòng)幅值相似性的重要因素。