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摩擦材料的性能指標與要求

發布時間:2018-06-21 14:20:10 文章來源:cqnfsxwy 點擊次數:902次

  摩擦系數

  摩擦系數是評價任何一種摩擦材料的一個最重要的性能指標,關系著摩擦片執行傳動和制動功能的好壞。它不是一個常數,而是受溫度、壓力、摩擦速度或表面狀態及周圍介質因素等影響而發生變化的一個數。理想的摩擦系數應具有理想的冷摩擦系數和可以控制的溫度衰退。由于摩擦產生熱量,增高了工作溫度,導致了摩擦材料的摩擦系數發生變化。

  溫度是影響摩擦系數的重要因素。摩擦材料在摩擦過程中,由于溫度的迅速升高,一般溫度達200℃以上,摩擦系數開始下降。當溫度達到樹脂和橡膠分解溫度范圍后,產生摩擦系數的驟然降低,這種現象稱為“熱衰退”。嚴重的“熱衰退”會導致制動效能變差和惡化。在實際應用中會降低摩擦力,從而降低了制動作用,這很危險也是必須要避免的。在摩擦材料中加入高溫摩擦調節劑填料,是減少和克服“熱衰退”的有效手段。經過“熱衰退”的摩擦片,當溫度逐漸降低時摩擦系數會逐漸恢復至原來的正常情況,但也有時會出現摩擦系數恢復得高于原來正常的摩擦系數而恢復過頭,對這種摩擦系數恢復過頭我們稱之為“過恢復”。

  摩擦系數通常隨溫度增加而降低,但過多的降低也是不能忽視。我國汽車制動器襯片臺架試驗標準中就有制動力矩、速度穩定性要求。( 貨車、客車制動器性能要求;轎車制動器性能要求; 轎車制動器臺架試驗方法;貨車、客車制動器臺架試驗方法),因此當車輛行駛速度加快時,要防止制動效能的下降因素。

  摩擦材料表面沾水時,摩擦系數也會下降,當表面的水膜消除恢復至干燥狀態后,摩擦系數就會恢復正常,稱之為“涉水恢復性”。摩擦材料表面沾有油污時,摩擦系數顯著下降,但應保持一定的摩擦力,使其仍有一定的制動效能。

  耐磨性

  摩擦材料的耐磨性是其使用壽命的反映,也是衡量摩擦材料耐用程度的重要技術經濟指標。耐磨性越好,表示它的使用壽命越長。但是摩擦材料在工作過程中的磨損,主要是由摩擦接觸表面產生的剪切力造成的。工作溫度是影響磨損量的重要因素。當材料表面溫度達到有機粘結劑的熱分解溫度范圍時,有機粘結劑如橡膠、樹脂產生分解、碳化和失重現象。隨溫度升高,這種現象加劇,粘結作用下降,磨損量急劇增大,稱之為“熱磨損”。選用合適的減磨填料和耐熱性好的樹脂、橡膠,能有效地減少材料的工作磨損,特別是熱磨損,可延長其使用壽命。

  摩擦材料的耐磨性指標有多種表示方法,我國GB5763-98“汽車制動器襯片”國家標準中規定的磨損指標(定速式摩擦試驗機)100℃~350℃溫度范圍的每檔溫度(50℃為一擋)時磨損率。磨損率系樣品與對偶表面進行相對滑動過程中做單位摩擦功時體積磨損量,可由測定其摩擦力的滑動距離及樣品因磨損的厚度減少而計算出。但由于被測樣品在摩擦性能測試過程中,受高溫影響會產生不同程度的熱膨脹,掩蓋了樣品的厚度磨損,有時甚至出現負值,即樣品經高溫磨損后的厚度反而增加。這就不能真實正確反映出實際磨損。故有的生產廠家除測定樣品的體積磨損外,還要測定樣品的重量磨損率。

  物理性能

  摩擦材料制品在裝配使用之前,有需進行鉆孔、鉚裝裝配等機械加工,才能制成剎車片總成或離合器總成。在摩擦工作過程中,摩擦材料除了要承受很高溫度的同時,還要承受較大的壓力與剪切力。因此要求摩擦材料必須具有足夠的機械強度,以保證在加工或使用過程中不出現破損與碎裂。如:鉚接剎車片:要求有一定的抗沖擊強度、鉚接應力、抗壓強度等。粘結剎車片:盤式片要具有足夠的常溫粘結強度與高溫(300℃)粘結強度,以保證摩擦材料與鋼背粘結牢固,可經受盤式片在制動過程中高剪切力,而不產生相互脫離,造成制動失效的嚴重后果。離合器片要求具有足夠的抗沖擊強度、靜彎曲強度、最大應變值以及旋轉破壞強度,為了保證離合器片在運輸、鉚裝加工過程中不致損壞,也為了保障離合器片在高速旋轉的工作條件下不發生破裂。


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