钢轨的波浪形磨损(简称波磨)指的是钢轨轨头表面出现的有规律的波状不平顺现象,它一直以来都困扰着世界各国铁路的发展。虽然世界各国的研究人员对这一问题进行了大量深入和广泛的研究,但是因为波磨的产生和发展涉及到动力学、摩擦学和材料学等很多学科之间非常复杂的关系,所以到目前为止,人们还没有彻底解决这一问题。本文利用销-盘摩擦试验装置模拟轮轨之间的接触应力,研究轮轨间的波状磨耗问题。通过测量试验过程中摩擦振动信号及试验后的摩擦表面轮廓,研究摩擦振动和摩擦表面波磨间的关系。在此基础上,通过对摩擦表面的形貌进行扫描电子显微镜分析,提出了材料因素对波磨的影响。通过本文的试验和分析,初步得出以下结果：(1)波磨的出现和摩擦振动有关,摩擦振动引起的摩擦功的波动是波磨产生的主要原因。(2)波磨的波长约等于摩擦振动周期与滑动速度的乘积,与载荷无关。载荷的增加使得波磨更加容易出现,但是载荷大小和波长并没有直接关系。(3)引起波磨的原因包括材料学、动力学和摩擦学等多方面的因素,由摩擦表面高温引起的材料塑性变形和波磨的产生有重要关系。(4)在特定条件下,波磨出现之后,循环次数的增加对波磨的波长基本没有影响。(5)在摩擦过程中,会产生大量的磨屑,而磨屑的产生和发展对摩擦又有着重要的影响。它不仅会引起磨粒磨损,而且如果磨屑大量积累,有可能引发摩擦尖叫噪声,此外,磨屑还会对摩擦表面的形貌产生影响。所以,磨屑会通过对振动和磨损的影响而影响波磨的产生和发展。