过盈量和套管长度对EA4T车轴钢微动疲劳行为的影响及其微动疲劳极限的预测

作者：尹鸿祥; 吴毅^*; 李翔; 张关震; 刘丹; 沙江波

来源：材料热处理学报, 2022, 43(09): 155-164.

DOI：10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0091

• 车轴钢EA4T
• 过盈量
• 套管长度
• 微动疲劳极限
• 微动磨损

高铁EA4T钢车轴与轮毂配合边缘部位微量的相对滑动往往导致该位置发生微动磨损，严重损害了车轴的疲劳性能和列车安全性。采用轴/套管试样模拟车轴/轮毂结构，研究了过盈量(0.01、0.02和0.03 mm)和套管长度(10 mm和15 mm)对EA4T钢室温微动疲劳性能的影响规律，应用有限元计算了轴/套接触区的压应力分布，提出了基于车轴/套管过盈配合处摩擦力的微动疲劳极限的预测公式。结果表明：随着过盈量增加或套管长度减小，轴与套管接触区边缘处的径向压应力和轴向摩擦力增加，EA4T钢的疲劳极限下降了17.1%～28.6%;接触区边缘产生氧化铁磨屑，促进疲劳裂纹多源萌生。微动疲劳极限的预测公式为σ1WF=σ-1-αμP。

• 单位
  北京航空航天大学; 中国铁道科学研究院集团有限公司