离合器摩擦片摩擦性能影响因素研究.pdf

汽车割造技不
Auto Manufacturing Technology
离合器黁擦片摩擦性能影响因素硏究
娑晓晔们李雅娴2陈锡伟昊铃海
(①杭州职业技术学院,浙江杭州310018;②杭州科技职业技术学院,浙江杭州311400;
3杭州西湖汽车零部件集团股份有根公司,浙江杭州311103)
摘要:通过对不同纤维増强剂配制的摩擦片进行摩擦学小样试验、定速式摩擦试验以及台架试验,研究了
温度、相对滑动速度、离合循环次数等外部因素以及增强剂成分等内部因素对摩擦副的摩擦性能与
磨损性能的影响。试验表明:芳纶包心纱作为増强剂制得的摩擦片,摩擦性能和耐磨损性能较好;温
度、相对滑动速度以及离合循环次数均对摩擦副的摩擦系数具有较大的影响。
关键词:摩擦系数磨损温度相对滑动速度离合循环次数
中图分类号:THI17
文献标识码:A
Study on the influence factors of frictional behaviour for clutch friction pair
LUO Xiaoye 1, LI Yaxian CHEN Xiwei, WU Linghai'i
(Ihangzhou Vocational &Technical College, Hangzhou 310018, CHN;
2)Hangzhou Polytechnic, Hangzhou 311400, CHN;
Hangzhou Westlake Aulomolive Spare Parts Group Co, L., Hangzhou 311103, CHN
Abstract Sample test, constant speed test and bench scale test are tested with diflerent kinds of fiber reinforced
material. Intensive studies are taken on wear and friction performance of external factors such as Lemper-
ature, relative sliding speed, on-off cycling time and internal factor such as fiber reinforccd material
Aramid fiber is of good wear and friction performance. Temperature, relative sliding speed and on-off
cycling time has great influence on friction coefficient
Keywords Friction Coefficient; Wear Resistance; Temperature; Relative Sliding Speed; On-off Cycling Time
随着汽车产业的飞速发展,人们对汽车驾驶的舒明,当温度、相对滑动速度以及离合循环次数等外部工.
适性、稳定性以及低碳节能的要求日益增强。离合器况发生变化时,摩擦系数会随之发生变化,导致所传递
作为汽车传动系统的重要零部件之一,对离合器面片的摩擦力矩不稳定,从而引起抖动、增大暦损,影响离
的综合性能提出了更高的要求。摩擦副的摩擦系数对合器的使用寿命。不同摩擦材料,由于其耐磨损性、温
离合器性能有着重要的影响:发动机扭矩一定,若摩擦度敏感性以及导热系数等固有性质的差异,其抵抗外
刷摩擦系数过小,则离合器正常工作所需的床紧力较部工况影响的能力也存在较大的差距2。因此,研
大,对膜片弹簧的性能要求提高,且分离主、从动盘时究不同成分摩擦材料受到外部工况的影响情况,为离
所需的踏板力较大,降低了汽车驾驶过程的舒适性;压合器的设计,以及提高离合器使用的舒适性与稳定性
紧力一定时,大的摩擦系数能产生较大的摩擦力矩,使提供重要的数据支持。
离合器主、从动盘快速同步,减少打滑的时间,从而延
长离合器的寿命叫。
1试验部分
影响摩擦副摩擦系数的因素可分为内因和外因。1.1试验材料
依照经典摩擦理论,摩擦系数的大小取决于摩擦材料
日前使用的汽车摩擦材料主要有:石棉有机摩擦
本身的固有特性,如:材料的组成、各成分的比重、材料材料、非石棉有机摩擦材料、混杂摩擦材料、半金属摩
的制作工艺以及材料表面的加工精度等。试验研究表擦材料、粉末冶金摩擦材料、C/C复合摩擦材料及陶瓷
*杭州市科技局计划项日资助(20080431104
201年第3期
Auto Manufacturing Technolo汽车制造技不
基摩擦材料等“?。无石棉有机摩搽材料(NAO)因1.2.1变速变压试验机
密度低、力学性能好、摩擦性能优异、污染少等优点,在
针对定速式摩擦试验机加载形式的不足以及测量
汽车工业中得到了广泛应用。它一般由粘结剂、增强范围和测量精度的限制,我们与成阳新益设备供应商
纤维和填料混合均匀后热压而成,辅以防老剂、促进剂共同开发了一台变速变压试验机,其主要特点有:
等辅助材料。
1)用气缸加载代替杠杆砝码加载。加载力由计
粘结剂不仅要承受部分载荷,还起到传递载荷、保算机根据设定值,控制气动比例阀不断调节储气罐内
证材料必要的力学强度和摩擦性能的作用。常用的粘的气压,并由压力变送器反馈信号给计算机,实现了近
接剂有合成树脂、橡胶及它们的改性物。填充物质主似“闭环”控制,调节范围较大,精度比较稳定。
要是通过占据体积来发挥作用,如重晶石粉、粘士、长
(2)用力传感器加测力杆的方式测量摩擦力矩,
石粉等粉末状填允材料,分为减磨材料和增摩材料两精度也得到提高
大类7?。增强剂虽然主要起增强作用,但对摩擦性
(3)用大功率直流调速电动机驱动摩擦盘,使其
能、耐热性能等方面的影响不可忽略。常用的增强剂转速在20~1000gmin范围内连续可调。
有石棉、玻璃纤维、钢纤维等纤维状填充材料
1.2.2汽车离合器综合性能试验台
据已有研究经验,粘结剂均选用丁晴橡胶改性
台架试验采用我们与长春中联试验仪器有限公司
份醛树脂;填充材料为石墨、硫酸钡、氧化锌、氧化铁、共同研制的汽车离合器综合性能试验台,结构简图如
云母粉、炭黑等;分別将玻纤复合纱、包心线纱、芳纶包图1所示,其主要技术参数如下:
心纱三种材料作为增强剂,配制得到3种摩擦材料配
①最大扭矩:1000N?mt1%,响应及采样频率
方,详见表1。
≥1000Hz;道路阻力矩:300N?m(ma5%;
1.2试验设备
②试验转速:0~3000rmin±1%
表1试验配方(质量分数)
③温度范围:室温~400℃±1℃,采集6点,反应
配方
成分
速率≥300℃/s;
A
B
C
④分离行程控制:0~25mm,测量精度±0.01
玻纤复合纱
包心纱线
mm,控制精度5%。(可实现定分离行程的模式进行
芳纶包心纱
分离接合),根据接合时间可求出接合速度或给出离
苯橡胶
合时间;
酚醛树脂
硫磺
⑤最小可调惯量:0.25kg?m2;惯量可调范围
氧化锌
0.25~12.75kg?m2(分组);基础惯量:1.25kg?m2
硫酸钡
⑥离合周期:1~6次/min(可自出设定)