摩擦材料
摩擦材料

课题一 摩擦材料的基础知识
摩擦材料是广泛用于各种交通运输工具(如汽车、火车、飞机、舰船等)和各种
机器设备的制动器、离合器及摩擦传动装置中的制动材料。
一、摩擦材料的分类
1.按摩擦特性分 按摩擦特性分为低摩擦因数材料及高摩擦因数材料。低摩擦因数材料,又称减摩 材料或润滑材料,其作用是减少机械运动中的动力消耗,降低机械部件磨损,延长使 用寿命。本课题所述对象是高摩擦因数材料,简称摩擦材料,又称摩阻材料。
三、半金属基摩擦材料 半金属基摩擦材料是在有机摩擦材料与常规粉末冶金摩擦材料的基础上发展起 来的一种新型的非石棉摩擦材料。其主要优点是耐磨性和耐热衰退性良好,在400 ℃以下时摩擦因数非常稳定,且制动噪声低;但其生产成本稍高,材料密度稍大。
四、汽车摩擦材料的发展趋势 现在全球高度重视安全与环境保护。众所周知,石棉可能导致肺癌,早在1986年, 摩擦材料中的石棉已经开始被其他材料所替代。最近的环境研究表明,重金属对环境 构成极大的危害。欧盟为此已采取措施禁止或严格限制汽车中使用重金属。前不久瑞 典的一项研究指出,摩擦材料是环境铜污染最大的祸首之一,尽管与汽车的其他铜部 件相比所含的铜质量较低,但制动片却产生了环境中30%的铜污染。现在各大汽车以
料的摩擦、磨损性能有着重要的影响,增强材料主要有石棉、钢纤维、玻璃纤维、 碳纤维、有机纤维和混杂纤维等。 (2)粘结剂 选择粘结剂首先要考虑热性能,此外还要求其结构强度高、模量低、 贴合性好、分解温度高、分解物少、分解速度慢及分解残留物有一定的摩擦性能等。 早期使用的主要是橡胶型粘结剂。橡胶因耐热性差且磨损大,已逐渐被酚醛树脂取 代或与树脂混合。目前,国外大都采用改性树脂。 (3)填充材料 填补材料是摩擦材料中不可缺少的组分,其在摩擦材料中主要 起改善
摩擦材料专业

摩擦材料专业摩擦材料是指用于制造摩擦副的材料,主要用于摩擦副的摩擦和磨损表面。
摩擦材料的性能直接影响到摩擦副的使用寿命、工作可靠性和经济性。
摩擦材料专业是一个涉及材料学、摩擦学、机械工程等多个学科知识的综合性专业,其研究内容主要包括材料的摩擦磨损性能、摩擦副设计与制造、摩擦材料的表面工程等方面。
本文将就摩擦材料专业的相关知识进行介绍和探讨。
首先,摩擦材料专业的学习内容主要包括材料学基础知识、摩擦学原理、摩擦材料性能测试方法、摩擦材料表面工程技术等方面。
学生在学习过程中需要掌握各种摩擦材料的组成、结构和性能,了解摩擦学的基本原理,熟悉各种摩擦材料的性能测试方法,掌握摩擦材料的表面改性技术等。
这些知识将为学生今后的研究和工作打下坚实的基础。
其次,摩擦材料专业的研究领域非常广泛,涉及到金属材料、聚合物材料、复合材料等多种材料类型。
在摩擦材料专业的学习和研究中,学生需要对各种材料的摩擦磨损性能进行深入研究,探索不同材料在摩擦副中的应用特点和适用范围。
同时,还需要对摩擦副的设计与制造进行系统学习,掌握摩擦副的结构设计原理、制造工艺和装配调试技术。
另外,摩擦材料专业的学生还需要学习摩擦材料的表面工程技术。
表面工程是指通过对摩擦材料表面进行改性处理,以提高其摩擦磨损性能、耐磨性和抗疲劳性能。
学生需要了解各种表面处理技术的原理和特点,掌握表面工程技术的操作方法和工艺流程,为今后的工程实践和科研工作做好准备。
总之,摩擦材料专业是一个综合性强、实践性强的专业,学生需要在学习过程中注重理论与实践相结合,努力提高自己的动手能力和创新能力。
只有不断地学习和实践,不断地积累经验和提高技能,才能成为一名优秀的摩擦材料专业人才。
希望广大学子能够在摩擦材料专业的学习中不断进步,为我国摩擦材料领域的发展做出贡献。
摩擦材料分类

摩擦材料分类
摩擦材料是指用于制造摩擦部件的材料,通常用于制造摩擦副(如刹车、离合器、变速器等)。
根据不同的使用环境和要求,摩擦
材料可以分为以下几类:
1. 有机摩擦材料
有机摩擦材料主要由有机高分子材料制成,如酚醛树脂、聚苯乙烯、聚酰亚胺等。
这种材料具有摩擦系数稳定、噪音小、制造工艺简单等优点,但其摩擦性能受温度、湿度等环境因素影响较大,因此适用于一些较为温和的使用环境,如汽车刹车片、摩托车离合器等。
2. 金属摩擦材料
金属摩擦材料主要由金属及其合金制成,如铸铁、铜、钢等。
这种材料具有热稳定性好、寿命长等特点,适用于高温、高压等恶劣环境下的应用,如飞机制动系统、高速列车制动系统等。
3. 复合摩擦材料
复合摩擦材料是指将有机高分子材料、金属等多种材料组合使用,以取长补短,达到更好的摩擦性能。
这种材料具有摩擦系数高、磨损率低、使用寿命长等特点,适用于高负荷、高速度等严苛环境下的使用,如飞机襟翼、导弹制动系统等。
4. 陶瓷摩擦材料
陶瓷摩擦材料主要由氧化铝、碳化硅等材料制成,具有硬度高、抗磨损性能好等特点,适用于高速度、高温度、高压力等极端环境下的使用,如高速列车制动系统、摩托车刹车片等。
总之,不同种类的摩擦材料各有千秋,应根据实际使用环境和要求进行选择。
摩擦材料磨损及其机理研究

摩擦材料磨损及其机理研究摩擦材料是指在摩擦副中双方接触表面的材料。
常见的摩擦材料有金属、陶瓷、聚合物、复合材料等。
摩擦材料的磨损是摩擦副中重要的失效机制之一,其磨损程度与材料的品质和使用条件有关,因此,深入研究摩擦材料的磨损机理对于提高材料的抗磨损性能具有重要意义。
1. 摩擦材料磨损机理摩擦材料的磨损机理可分为热磨损、氧化磨损、疲劳磨损、磨料磨损等几种模式。
热磨损是指在摩擦副中由于热量的作用,使材料表面温度升高导致磨损,主要表现为薄膜氧化、粘着、剥落等现象。
此类磨损主要发生在高温高压条件下。
氧化磨损是指在摩擦副中,由于摩擦产生的氧化过程导致的磨损,主要表现为材料表面氧化膜的剥落和裂纹的形成。
疲劳磨损是指在摩擦副中由于材料长期受到重复应力加载,可能产生裂纹,最终发生碎裂或剥落现象。
此类磨损主要发生在低应力下。
磨料磨损是指在摩擦副中由于第三方磨料颗粒的介入,对材料表面进行切削、磨削等现象。
此类磨损主要发生在含磨料颗粒的材料摩擦副中。
2. 摩擦材料磨损的影响因素摩擦材料的磨损程度受多种因素影响,如物理性质、化学性质、晶体结构、摩擦接触状态、环境温度及湿度等。
其中,摩擦接触状态是决定磨损程度的重要因素,具体来说,接触压力、滑动速度以及润滑状态等参数对材料的磨损程度有着直接的影响。
3. 抗磨材料的研究与应用为了提高摩擦材料的抗磨损性能,目前研究人员采用了多种方法,其中包括添加内在润滑剂、表面改性、纳米材料掺杂等等。
内在润滑剂是指将润滑剂加入到摩擦材料的内部。
由于摩擦副中产生的高温高压环境,所以润滑油等传统润滑剂的润滑效果有限。
而添加内在润滑剂,能够在材料的内部形成稳定的润滑层,从而有效减少磨损、摩擦和热量。
表面改性是指在摩擦材料的表面形成一层高强度、高耐磨的薄膜,从而有效地延长材料的使用寿命。
常用的表面改性方法包括化学气相沉积、溅射沉积、电沉积、浸渍等。
纳米材料掺杂是指在摩擦材料中加入纳米级的颗粒或纤维,可以提高材料的抗磨性能。
摩擦材料

摩擦材料的各项性能指标此时多会发生不利的变化(摩擦系数、磨损、机械强度等),特别是摩擦材料在检 测和使用过程中发生的三热(热衰退、热膨胀、热龟裂)现象,其根源都是由于树脂和橡胶、有机类的热分解而 致。因此选择树脂与橡胶对摩擦材料的性能具有非常重要的作用。选用不同的粘结剂就会得出不同的摩擦性能和 结构性能。2013年使用酚醛树脂及其改性树脂。如:腰果壳油改性、丁腈粉改性、橡胶改性及其它改性酚醛树脂 作为摩擦材料的粘结剂。
摩擦材料对其使用的纤维组分要求: (1)增强效果好。 (2)耐热性好。在摩擦工作温度下不会发生熔断、碳化与热分解现象。 (3)具有基本的摩擦系数。 (4)硬度不宜过高,以免产生制动噪音和损伤制动盘或鼓。 (5)工艺可操作性好。
填料
摩擦材料组分中的填料,主要是由摩擦性能调节剂和配合剂组成。使用填料的目的,主要有以下几个方面: (1)调节和改善制品的摩擦性能、物理性能与机械强度。 (2)控制制品热膨胀系数、导热性、收缩率,增加产品尺寸的稳定性。 (3)改善制品的制动噪音。 (4)提高制品的制造工艺性能与加工性能。 (5)改善制品外观质量及密度。 (6)降低生产成本。 在摩擦材料的配方设计时,选用填料必须要了解填料的性能以及在摩擦材料的各种特性中所起到的作用。正 确使用填料决定摩擦材料的性能,在制造工艺上也是非常重要的。 根据摩擦性能调节剂在摩擦材料中的作用,可将其分为“增磨填料”与“减磨填料”两类。摩擦材料本身属 于摩阻材料,为能执行制动和传动功能要求具有较高的摩擦系数,因此增摩填料是摩擦性能调节剂的主要成分。 不同填料的增摩作用是不同的。
摩擦材料

小结
二、汽车用摩擦材料的主要性能要求:有足 够高而稳定的摩擦系数;有良好的耐磨性; 有较好的物理、力学性能;不产生过重的噪 声等。
小结
三、汽车摩擦材料,主要由增强材料、粘结 材料及填充材料等所组成。增强材料主要有 石棉、钢纤维、玻璃纤维、碳纤维、有机纤 维、混杂纤维等。石棉摩擦材料逐渐被非石 棉摩擦材料所取代。粘结剂主要用酚醛树脂 或其改性树脂。填料常用重晶石、硅灰石、 氧化铝、铬铁矿粉、氧化铁、轮胎粉及铜、 铅等粉末等。
第二节汽车摩擦材料的Fra bibliotek成三、填充材料 起改善材料的物理与力学性能,调节摩 擦性能的作用。可分为有机、无机和金属三 种材料。具体填料常用重晶石、硅灰石、氧 化铝、铬铁矿粉、氧化铁、轮胎粉及铜、铅 等粉末等。
小结
一、汽车用摩擦材料,主要用于汽车传递动 力、制动减速、停车制动。它主要包括汽车 制动摩擦片,汽车离合器摩擦片及手制动摩 擦片等。
第6章 摩擦材料
制动蹄总成
第6章 摩擦材料
制动蹄总成
第6章 摩擦材料
制 动 蹄 总 成
第6章 摩擦材料
摩 擦 片
第6章 摩擦材料
摩 擦 片
第6章 摩擦材料
摩 擦 片
第一节
摩擦材料性能
一、摩擦材料的主要功能 将动能转变成热量,然后将热量吸收或 散发掉,同时降低贴合部件间的相对运动。
第一节
摩擦材料性能
二、汽车用摩擦材料的性能要求 1.有足够高而稳定的摩擦系数 2.有良好的耐磨性 3.有较好的物理、力学性能 4.不产生过重的噪声
第二节
汽车摩擦材料的组成
汽车摩擦材料,主要由增强材料、黏结材 料及填充材料等所组成。
第二节
汽车摩擦材料的组成
摩擦材料分类

摩擦材料分类
摩擦材料是一种常见的工业材料,广泛应用于各种机械设备和制造工
艺中,主要用于摩擦制动、摩擦传动、密封和导向等方面。
根据其基
础材料的不同,摩擦材料可以分为多种类型,下面就让我们来了解一下。
一、金属基摩擦材料
金属基摩擦材料主要是由金属和其他添加剂组成的合金材料,具有良
好的机械性能和抗磨损性能。
其高温、高压下的性能表现优异,常被
用于高速运转的轴承、摩擦片、齿轮等零部件上。
二、非金属基复合摩擦材料
非金属基复合摩擦材料主要是由树脂、陶瓷、纤维、填料等多种材料
组成的复合材料。
其重量轻、摩擦噪音小、耐高温、抗磨损性好等特
点广泛应用于汽车制动、摩托车离合器等领域。
三、无机非金属基摩擦材料
无机非金属基摩擦材料主要由陶瓷、玻璃和其它无机非金属材料制成。
其机械强度和硬度高,可以在恶劣的环境下使用,常被用于摩托车刹
车片、磁盘刹车、高速动力机械等领域。
四、有机非金属基摩擦材料
有机非金属基摩擦材料主要由有机聚合物、填料和其它添加剂组成。
这类材料具有密度低、重量轻、耐磨损、低噪音等特点,广泛应用于制动系统、离合器、摩擦片等领域。
总之,摩擦材料因为其不同的基础材料而产生的种类繁多,使用的领域也不尽相同。
在选择和使用摩擦材料时,需要根据不同的使用环境和要求,选取适合的材料,并且严格按照使用说明进行使用,以保证机器或设备的正常运行。
摩擦材料生产工艺

摩擦材料生产工艺摩擦材料生产工艺是指将各种原料通过一系列的工艺步骤加工成可用于制造摩擦材料的成品。
下面是摩擦材料的一般生产工艺流程:第一步,原料配料。
根据摩擦材料的要求,选用合适的原料,并按照一定的配比比例进行混合搅拌。
常用的原料包括金属粉末、有机材料、填料等。
第二步,制备摩擦材料的基材。
根据不同的摩擦材料种类和应用要求,采用不同的工艺进行基材的制备。
常见的方法包括热压、湿法沉积、喷涂等。
第三步,添加功能填料。
根据摩擦材料的性能要求,可以添加一些功能性的填料来改善材料的性能。
常用的填料有纤维、陶瓷颗粒等。
第四步,混合制备。
将经过配料和制备的原料、基材和填料进行混合搅拌,以确保各种成分均匀分布,并保证摩擦材料的一致性。
第五步,成型加工。
将混合制备好的摩擦材料放入成型设备中,经过加压和冷却等工艺步骤,使其形成所需的形状和尺寸。
常见的成型方法有压制、注塑、挤出等。
第六步,烧结处理。
将已成型的摩擦材料放入高温烧结炉中,进行烧结处理。
烧结是指在一定的温度下加热材料,使其颗粒之间发生结合,形成致密的材料。
第七步,磨削和调整。
将烧结后的摩擦材料进行磨削、调整和检验,以保证其表面光滑度和尺寸精度满足要求。
第八步,表面处理。
根据摩擦材料的要求,可以进行一些表面处理措施,如涂覆润滑剂、防锈等。
第九步,包装和储存。
将成品摩擦材料进行包装和标识,输送到仓库存储或直接发货给客户。
总结起来,摩擦材料的生产工艺主要包括原料配料、制备基材、添加填料、混合制备、成型加工、烧结处理、磨削和调整、表面处理以及包装和储存等步骤。
生产工艺的完善和严格执行是保证摩擦材料质量稳定和性能达标的关键。
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摩擦材料一、概论摩擦材料是一种应用在动力机械上,依靠摩擦作用来执行制动和传动功能的部件材料。
它主要包括制动器衬片(刹车片)和离合器面片(离合器片)。
刹车片用于制动,离合器片用于传动。
任何机械设备与运动的各种车辆都必须要有制动或传动装置。
摩擦材料是这种制动或传动装置上的关键性部件。
它最主要的功能是通过摩擦来吸收或传递动力。
如离合器片传递动力,制动片吸收动能。
它们使机械设备与各种机动车辆能够安全可靠地工作。
所以说摩擦材料是一种应用广泛又甚关键地材料。
摩擦材料是一种高分子三元复合材料,是物理与化学复合体。
它是由高分子粘结剂(树脂与橡胶)、增强纤维和摩擦性能调节剂三大类组成及其它配合剂构成,经一系列生产加工而制成的制品。
摩擦材料的特点是具有良好的摩擦系数和耐磨损性能,同时具有一定的耐热性和机械强度,能满足车辆或机械的传动与制动的性能要求。
它们被广泛应用在汽车、火车、飞机、石油钻机等各类工程机械设备上。
民用品如自行车、洗衣机等作为动力的传递或制动减速用不可缺少的材料。
二、摩擦材料发展简史自世界上出现动力机械和机动车辆后,在其传动和制动机构中就使用摩擦片。
初期的摩擦片系用棉花、棉布、皮革等作为基材,如:将棉花纤维或其织品浸渍橡胶浆液后,进行加工成型制成刹车片或刹车带。
其缺点:耐热性较差,当摩擦面温度超过120℃后,棉花和棉布会逐渐焦化甚至燃烧。
随着车辆速度和载重的增加,其制动温度也相应提高,这类摩擦材料已经不能满足使用要求。
人们开始寻求耐热性好的、新的摩擦材料类型,石棉摩擦材料由此诞生。
石棉是一种天然的矿物纤维,它具有较高的耐热性和机械强度,还具有较长的纤维长度、很好的散热性,柔软性和浸渍性也很好,可以进行纺织加工制成石棉布或石棉带并浸渍粘结剂。
石棉短纤维和其布、带织品都可以作为摩擦材料的基材。
更由于其具有较低的价格(性价比),所以很快就取代了棉花与棉布而成为摩擦材料中的主要基材料。
1905年石棉刹车带开始被应用,其制品的摩擦性能和使用寿命、耐热性和机械强度均有较大的提高。
1918年开始,人们用石棉短纤维与沥青混合制成模压刹车片。
20世纪20年代初酚醛树脂开始工业化应用,由于其耐热性明显高于橡胶,所以很快就取代了橡胶,而成为摩擦材料中主要的粘结剂材料。
由于酚醛树脂与其他的各种耐热型的合成树脂相比价格较低,故从那时起,石棉-酚醛型摩擦材料被世界各国广泛使用至今。
20世纪60年代,人们逐渐认识到石棉对人体健康有一定的危险性。
在开采或生产过程中,微细的石棉纤维易飞扬在空气中被人吸入肺部,长期间处于这种环境下的人们比较容易患上石棉肺一类的疾病。
因此人们开始寻求能取代石棉的其它纤维材料来制造摩擦材料,即无石棉摩擦材料或非石棉摩擦材料。
20世纪70年代,以钢纤维为主要代替材料的半金属材料在国外被首先采用。
80年代-90年代初,半金属摩擦材料已占据了整个汽车用盘式片领域。
20世纪90年代后期以来,NAO(少金属)摩擦材料在欧洲的出现是一个发展的趋势。
无石棉,采用两种或两种以上纤维(以无机纤维为主,并有少量有机纤维)只含少量钢纤维、铁粉。
NAO(少金属)型摩擦材料有助于克服半金属型摩擦材料固有的高比重、易生锈、易产生制动噪音、伤对偶(盘、鼓)及导热系数过大等缺陷。
目前,NAO (少金属)型摩擦材料已得到广泛应用,取代半金属型摩擦材料。
2004年开始,随汽车工业飞速发展,人们对制动性能要求越来越高,开始研发陶瓷型摩擦材料。
陶瓷型摩擦材料主要以无机纤维和几种有机纤维混杂组成,无石棉,无金属。
其特点为:1. 无石棉符合环保要求;2. 无金属和多孔性材料的使用可降低制品密度,有利于减少损伤制动盘(鼓)和产生制动噪音的粘度。
3. 摩擦材料不生锈,不腐蚀;4. 磨耗低,粉尘少(轮毂)。
三、摩擦材料分类在大多数情况下,摩擦材料都是同各种金属对偶起摩擦的。
一般公认,在干摩擦条件下,同对偶摩擦系数大于0.2的材料,称为摩擦材料。
材料按其摩擦特性分为低摩擦系数材料和高摩擦系数材料。
低摩擦系数材料又称减摩材料或润滑材料,其作用是减少机械运动中的动力损耗,降低机械部件磨损,延长使用寿命。
高摩擦系数材料又称摩阻材料(称为摩擦材料)。
1.按工作功能分可分为传动与制动两大类摩擦材料。
如传动作用的离合器片,系通过离合器总成中离合器摩擦面片的贴合与分离将发动机产生的动力传递到驱动轮上,使车辆开始行走。
制动作用的刹车片(分为盘式与鼓式刹车片),系通过车辆制动机构将刹车片紧贴在制动盘(鼓)上,使行走中的车辆减速或停下来。
2.按产品形状分可分为刹车片(盘式片、鼓式片)、刹车带、闸瓦、离合器片、异性摩擦片。
盘式片呈平面状,鼓式片呈弧形。
闸瓦(火车闸瓦、石油钻机)为弧形产品,但比普通弧形刹车片要厚的多,25~30mm范围。
刹车带常用于农机和工程机械上,属软质摩擦材料。
离合器片一般为圆环形状制品。
异性摩擦片多用于各种工程机械方面,如摩擦压力机,电葫芦等。
3.按产品材质分可分为石棉摩擦材料、无石棉摩擦材料两大类。
A、石棉摩擦材料分为以下几类:a、石棉纤维摩擦材料,又称为石棉绒质摩擦材料。
生产:各种刹车片、离合器片、火车合成闸瓦、石棉绒质橡胶带等。
b、石棉线质摩擦材料。
生产:缠绕型离合器片、短切石棉线段摩擦材料等。
c、石棉布质摩擦材料。
生产:制造层压类钻机闸瓦、刹车带、离合器面片等。
d、石棉编织摩擦材料。
生产:制造油浸或树脂浸刹车带。
石油钻机闸瓦等。
B、无石棉摩擦材料分为以下几类:a、半金属摩擦材料。
应用于轿车和重型汽车的盘式刹车片。
其材质配方组成中通常含有30%~50%左右的铁质金属物(如钢纤维、还原铁粉、泡沫铁粉)。
半金属摩擦材料因此而得名。
是最早取代石棉而发展起来的一种无石棉材料。
其特点:耐热性好,单位面积吸收功率高,导热系数大,能适用于汽车在高速、重负荷运行时的制动工况要求。
但其存在制动噪音大、边角脆裂等缺点。
b、 NAO摩擦材料。
从广义上是指非石棉-非钢纤维型摩擦材料,但现盘式片也含有少量的钢纤维。
NAO摩擦材料中的基材料在大多数情况下为两种或两种以上纤维(以无机纤维,并有少量有机纤维)混合物。
因此NAO摩擦材料是非石棉混合纤维摩擦材料。
通常刹车片为短切纤维型摩擦块,离合器片为连续纤维型摩擦片。
c、粉末冶金摩擦材料。
又称烧结摩擦材料,系将铁基、铜基粉状物料经混合、压型,并在在高温下烧结而成。
适用于较高温度下的制动与传动工况条件。
如:飞机、载重汽车、重型工程机械的制动与传动。
优点:使用寿命长;缺点:制品价格高,制动噪音大,重而脆性大,对偶磨损大。
d、碳纤维摩擦材料。
系用碳纤维为增强材料制成的一类摩擦材料。
碳纤维具有高模量、导热好、耐热等特点。
碳纤维摩擦材料是各种类型摩擦材料中性能最好的一种。
碳纤维摩擦片的单位面积吸收功率高及比重轻,特别适合生产飞机刹车片,国外有些高档轿车的刹车片也使用。
因其价格昂贵,故其应用范围受到限制,产量较少。
在碳纤维摩擦材料组分中,除了碳纤维外,还使用石墨,碳的化合物。
组分中的有机粘结剂也要经过碳化处理,故碳纤维摩擦材料也称为碳——碳摩擦材料或碳基摩擦材料。
四、摩擦材料的技术要求摩擦材料是车辆与机械的离合器总成和制动器中的关键安全零件,在传动和制动过程中,主要应满足以下技术要求:1.适宜而稳定的摩擦系数。
摩擦系数是评价任何一种摩擦材料的一个最重要的性能指标,关系着摩擦片执行传动和制动功能的好坏。
它不是一个常数,而是受温度、压力、摩擦速度或表面状态及周围介质因素等影响而发生变化的一个数。
理想的摩擦系数应具有理想的冷摩擦系数和可以控制的温度衰退。
由于摩擦产生热量,增高了工作温度,导致了摩擦材料的摩擦系数发生变化。
温度是影响摩擦系数的重要因素。
摩擦材料在摩擦过程中,由于温度的迅速升高,一般温度达200℃以上,摩擦系数开始下降。
当温度达到树脂和橡胶分解温度范围后,产生摩擦系数的骤然降低,这种现象称为“热衰退”。
严重的“热衰退”会导致制动效能变差和恶化。
在实际应用中会降低摩擦力,从而降低了制动作用,这很危险也是必须要避免的。
在摩擦材料中加入高温摩擦调节剂填料,是减少和克服“热衰退”的有效手段。
经过“热衰退”的摩擦片,当温度逐渐降低时摩擦系数会逐渐恢复至原来的正常情况,但也有时会出现摩擦系数恢复得高于原来正常的摩擦系数而恢复过头,对这种摩擦系数恢复过头我们称之为“过恢复”。
摩擦系数通常随温度增加而降低,但过多的降低也是不能忽视。
我国汽车制动器衬片台架试验标准中就有制动力矩、速度稳定性要求。
(QC/T 239-1997 货车、客车制动器性能要求;QC/T 582-1999 轿车制动器性能要求;T564-1999 轿车制动器台架试验方法;QC/T 479-1999 货车、客车制动器台架试验方法),因此当车辆行驶速度加快时,要防止制动效能的下降因素。
摩擦材料表面沾水时,摩擦系数也会下降,当表面的水膜消除恢复至干燥状态后,摩擦系数就会恢复正常,称之为“涉水恢复性”。
摩擦材料表面沾有油污时,摩擦系数显著下降,但应保持一定的摩擦力,使其仍有一定的制动效能。
2.良好的耐磨性。
摩擦材料的耐磨性是其使用寿命的反映,也是衡量摩擦材料耐用程度的重要技术经济指标。
耐磨性越好,表示它的使用寿命越长。
但是摩擦材料在工作过程中的磨损,主要是由摩擦接触表面产生的剪切力造成的。
工作温度是影响磨损量的重要因素。
当材料表面温度达到有机粘结剂的热分解温度范围时,有机粘结剂如橡胶、树脂产生分解、碳化和失重现象。
随温度升高,这种现象加剧,粘结作用下降,磨损量急剧增大,称之为“热磨损”。
选用合适的减磨填料和耐热性好的树脂、橡胶,能有效地减少材料的工作磨损,特别是热磨损,可延长其使用寿命。
摩擦材料的耐磨性指标有多种表示方法,我国GB5763-98“汽车制动器衬片”国家标准中规定的磨损指标(定速式摩擦试验机)100℃~350℃温度范围的每档温度(50℃为一挡)时磨损率。
磨损率系样品与对偶表面进行相对滑动过程中做单位摩擦功时体积磨损量,可由测定其摩擦力的滑动距离及样品因磨损的厚度减少而计算出。
但由于被测样品在摩擦性能测试过程中,受高温影响会产生不同程度的热膨胀,掩盖了样品的厚度磨损,有时甚至出现负值,即样品经高温磨损后的厚度反而增加。
这就不能真实正确反映出实际磨损。
故有的生产厂家除测定样品的体积磨损外,还要测定样品的重量磨损率。
3.具有良好的机械强度和物理性能。
摩擦材料制品在装配使用之前,有需进行钻孔、铆装装配等机械加工,才能制成刹车片总成或离合器总成。
在摩擦工作过程中,摩擦材料除了要承受很高温度的同时,还要承受较大的压力与剪切力。
因此要求摩擦材料必须具有足够的机械强度,以保证在加工或使用过程中不出现破损与碎裂。
如:铆接刹车片:要求有一定的抗冲击强度、铆接应力、抗压强度等。