随着高铁、动车等交通工具运行速度的不断提高,制动系统在列车运行过程中是否能表现出良好的摩擦磨损性能,直接关系到列车行驶过程中的安全性、乘客的舒适度以及列车制动系统的使用寿命。第三体是制动系统在摩擦过程中形成于摩擦副表面的摩擦产物,它将原来的二体摩擦系统变成三体摩擦系统,第三体摩擦磨损性能的好坏直接决定了列车制动系统的制动性能。因此,研究高速列车制动系统摩擦副表面第三体对提高制动系统的使用性能具有重要意义。本文围绕盘式制动器第三体摩擦磨损试验展开研究,分析第三体对盘式制动器摩擦学行为的影响规律。本文主要研究工作如下:(1)针对盘式制动器在摩擦过程中形成的第三体,基于MMW-1A摩擦试验机,选择相同的试验转速、试验压力和试样材料,通过改变摩擦时间,对其形成过程进行试验研究,揭示了盘式制动器摩擦第三体的形成规律。利用电子光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等技术手段对制动盘材料与铜基粉末冶金闸片材料摩擦过程中盘试样表面形成的第三体进行研究。通过对不同时刻制动盘材料表面第三体的形貌、第三体成分、磨屑形貌等进行分析,将表面第三体的形成归纳为三个阶段;(2)根据列车盘式制动器的实际工况选取合适的试验参数,通过人为添加第三体颗粒的方法,采用销-盘摩擦副进行摩擦磨损试验,对试验过程中的瞬时摩擦系数、磨损量以及磨损率的变化进行分析,得到不同第三体颗粒(铜第三体颗粒、铁第三体颗粒)、摩擦压力和摩擦转速对盘式制动器摩擦材料摩擦磨损性能影响规律。结果表明,不同种类的第三体颗粒使摩擦副表现出的摩擦磨损性能不同;(3)基于第三体摩擦磨损试验结果,利用自动变焦三维表面形貌测量仪对试验后试样磨损表面进行检测,研究不同成分的第三体颗粒对盘试样表面磨损形貌的影响以及添加第三体颗粒后试样磨痕轮廓的变化情况,分析第三体的摩擦磨损机理;研究不同制动参数下,第三体颗粒对试样磨损表面特征的影响规律。本文通过对盘式制动器第三体摩擦行为的研究,可以为提高列车制动器摩擦磨损性能以及提高制动系统的使用寿命提供理论指导,具有重要的工程实践意义。