钢轨砂带磨削温度场建模与仿真

摘要

结合钢轨与砂带的接触几何关系，建立接触区域磨削深度和轮廓计算模型，阐明磨削工艺参数对接触区参数的影响规律.随着砂带磨削半径的增加，不同钢轨廓形处接触区域面积呈对数增加，接触区域轴长半径位置也在不同截面上变化.结合钢轨砂带磨削过程特性，求解接触区域热流密度计算模型并进行理论验证.基于接触区域磨削深度和轮廓计算模型，以及区域热流密度计算模型，应用瞬时点热源温度场、连续作用点热源温度场、连续作用移动点热源温度场对接触区域连续作用移动面热源温度场进行离散化求解.研究结果表明，在设定磨削工艺参数下，钢轨磨削表面的仿真和理论温度的变化趋势相似，且几乎在同一时间达到温度最大值，最高温度的仿真和理论计算的相对误差为6.14%，验证了本文理论模型和仿真的正确性.

关键词

磨削加工 / 温度分布 / 磨削过程 / 热流密度