矿井提升钢丝绳受到循环的拉伸和扭转耦合作用,导致钢丝发生拉-扭多轴微动疲劳损伤,加速钢丝绳疲劳断丝和影响钢丝绳使用可靠性。因此,研究钢丝拉-扭多轴微动疲劳行为对延长钢丝绳服役寿命和提高钢丝绳使用可靠性具有重要的意义。本文研制了一台钢丝拉-扭多轴微动疲劳实验装置,对比分析了钢丝扭动微动、拉-拉微动疲劳和拉-扭多轴微动疲劳行为;开展了简化交叉角度90°和实际捻制交叉角度26.2°下钢丝拉-扭多轴微动疲劳实验,揭示了不同交叉角下实验过程中钢丝的磨损轮廓演化、磨损系数、微动图演化和磨损机理等多轴微动疲劳行为及其受到接触载荷和扭转角的影响规律。结果表明,拉-扭多轴微动疲劳对钢丝的损伤最为严重。交叉角为90°和26.2°时,磨斑正面轮廓均呈不规则椭圆状,磨斑的最大长度、宽度和深度随着疲劳次数的增加均变大;磨损系数分别呈先增后稳定、先降后增趋势;切向力-微动振幅滞后回线均由平行四边形向椭圆形转化,微动分别运行于部分滑移区和混合区;扭矩-扭转角滞后回线在整个微动疲劳过程中张口都较大;磨损机理均表现为粘着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损。随着接触载荷和扭转角的增加,接触钢丝间相对滑移范围分别呈减小和增大趋势,摩擦系数均减小,表面损伤加剧。