钢轨打磨是国际公认的使用频率最高、修复效果最显著的铁路线路维护技术,随着国内铁路运营里程的延长,钢轨打磨任务面临的挑战日益严峻。钢轨砂带打磨作为一种全新的钢轨病害预防与修复技术,凭借打磨效率、打磨质量、安全、经济及环保等方面的优势逐步得到应用。接触问题是钢轨砂带打磨的核心内容,影响着材料去除、磨削温升、残余应力等,对打磨效率和质量有着直接决定作用。然而,当前研究直接将轨面简化为圆柱面来分析打磨时打磨头系统与轨面间的接触行为,此外,对于接触轮参数、打磨工艺参数、轨面轮廓情况等对接触行为的影响机制缺乏深入研究,这在一定程度上限制了砂带打磨技术在铁路线路维护中的工程应用。为此,本文将考虑钢轨轨头截面廓形弧段曲率不连续、接触轮参数不同、打磨工艺参数不同等因素,并在此基础上对钢轨砂带打磨静态接触理论进行深入研究。主要研究内容如下:基于几何关系对钢轨砂带打磨中接触轮和钢轨轨面的接触行为进行分析,构建钢轨砂带打磨坐标系,建立该坐标系下钢轨轨头轮廓和接触轮轮廓的方程,通过对二者廓形的数学解析方程进行求解,从而建立确定打磨接触点位置的精确计算方法,并且采用MATLAB编程计算,分析打磨角度随轨面坐标的变化规律。针对钢轨砂带打磨中轨头截面轮廓存在弧段曲率不连续情况的接触应力问题进行了研究,将接触轮和钢轨之间发生的实际接触变形用二者轮廓的几何干涉替代,将钢轨截面进行切片处理,对于每个切片均采用赫兹线接触理论来计算其所受载荷和接触应力,构建了能计算接触区域内含不同曲率半径弧段过渡点的接触斑尺寸和最大接触应力的“切片模型”;并且对给定相关参数进行了具体算例的计算分析;利用接触静压试验台对接触轮和钢轨之间的接触问题进行了试验,验证了所建立的理论模型的准确性与有效性。基于有限元方法并采用ABAQUS CAE软件计算分析了接触轮参数（接触轮曲率半径、橡胶层厚度比、橡胶层硬度）、打磨工艺参数（打磨压力、打磨角度）和钢轨廓形类别（GB60/60N和CRH3廓形）对钢轨砂带过程中接触应力的影响规律,得到了接触斑分布图和接触参数变化曲线。建立了钢轨表面点状缺陷的有限元模型,分析了气孔、夹杂物对于钢轨打磨时接触行为的影响规律。