基于造粒技术的制动衬片摩擦磨损试验研究

应用造粒技术制备制动衬片,并在JF122B型制动器惯性试验台上考察其热衰退性和抗磨性。结果表明,与采用相同材料组分、相同生产工艺制备的制动衬片相比,应用造粒技术制备的制动衬片具有一定的热衰退稳定性、热恢复性和稳定的速度相关性,且具有较好的摩擦性能。     

蹄式制动器摩擦衬片挤压效应模型研究

通过分析蹄式制动器的工作原理,剖析制动器产生热衰退的根本原因,对制动过程中挤压效应对摩擦衬片性能的影响进行理论分析,建立反映制动器效力系数与温度和摩擦因数关系的挤压效应数学模型,并对摩擦衬片的表面膜厚进行模拟计算.结果表明:制动过程中的挤压效应是造成表面膜破裂的主要因素,进而导致破裂处摩擦衬片的磨损加剧;所构建的制动器摩擦副宏观模型,说明了挤压效应的存在,可以解释摩擦衬片由于热衰退而造成局部磨损凹凸不平的问题,并可预测在制动过程中热衰退造成的磨损量.     

通过力学模型的特性分析优化设计盘式制动衬片

衬片是盘式制动器的固定摩擦元件,装在制动钳中,制动钳相对制动圆盘移动,并从两边夹紧圆盘而实现制动的目的.衬片与圆盘的重叠系数很小,在圆盘上所对应的中心角一般为30°-60°.制动过程是一个强烈的动态摩擦过程,与一般摩擦副相比,其摩擦磨损过程是一种更为复杂的现象,不仅与摩擦衬片承受的载荷、速度、制动时间、污染程度有关,而且还与摩擦温度和圆盘的摩擦性能有关.     

不同摩擦衬片结构下盘式制动器瞬态热机耦合特性研究

文中采用Abaqus/Explicit显式积分算法对某车型通风盘式制动器进行热机耦合特性研究,探讨该制动器在制动过程中的温度分布特性和动力学行为。在此基础上,该研究设计出3种不同结构的摩擦衬片,通过和原始的摩擦衬片仿真结果进行对比分析,探讨不同摩擦衬片结构对制动器热机耦合特性的影响。结果表明,制动过程中摩擦衬片的温度分布处于动态变化的过程,热机耦合作用会对系统的振动特性产生影响。通过开沟或者倒角处理后的摩擦衬片能够有效降低界面温度,改善热弹性变形,减弱系统振动强度。而当对摩擦衬片同时进行开沟槽和倒角处理后,它能在降低界面温度的同时使得界面温度分布更加均匀,进一步减弱摩擦衬片热弹性变形,并且抑制制动器的高频振动。研究结果为改善制动器的温度分布和减振降噪设计提供理论依据。     

接触分析在鼓式制动器设计中的应用

采用有限元分析软件ANSYS对鼓式制动器摩擦衬片与制动鼓之间的接触应力进行了有限元仿真.在模拟制动蹄压紧制动鼓过程中采用以实际促进力加载方式,得到了接触应力场及效能因数等有用信息.分析了摩擦衬片初始角变化对接触压力及效能因数的影响.表明随着初始角减小,最大接触压力及两蹄的效能因数增加,蹄靠近支撑销端衬片较原结构更为充分地参与了接触.     

有限元分析在鼓式制动器设计中的应用

采用有限元分析软件ANSYS对鼓式制动器摩擦衬片与制动鼓之间的接触应力进行了有限元仿真.在模拟制动蹄压紧制动鼓过程中采用以实际促进力加载方式,较为精确地得出了接触应力场及效能因数等有用信息,为进一步改进制动器结构设计提供了依据.     

制动器的保护神：电涡流缓速器

良好的制动性能是车辆安全行驶的重要保证。传统车辆制动方式是采用在车轮上安装机械式摩擦制动器,但这种摩擦式车轮制动器存在一个重大缺陷：频繁或长时间制动会造成制动鼓（盘）和摩擦衬片过热,导致制动效能衰退,甚至制动失效,从而引发重大交通事故。     

车轮抱死时鼓式制动器强度的数值分析

以有限单元法为基础,利用ANSYS软件得到了车轮抱死时鼓式制动器的强度分布.所建立的模型利用接触考虑了制动鼓和摩擦衬片间的相对滑动趋势,较真实的模拟了制动器的工作过程;得到了摩擦衬片、制动蹄和制动鼓上的应力大小和接触面上应力的分布特性.从而为摩擦衬片厚度的设计和鼓式制动器结构的改进提供了理论依据.     

制动器摩擦热效应分析

以现代摩擦理论为基础,依据试验结果定性地分析了制动器摩擦副摩擦热的产生扩散及对摩擦副性能的影响，不同对偶摩擦副其“热影响表面层”摩擦性能的变化以及＂热分解温度＂的重要意义。制动器在长时制动或重复制动工况下，摩擦温度不断升高,在摩擦材料浅表层积聚高的热量从而引起摩擦材料摩擦性能的变化。不同对偶摩擦副摩擦因数随温度的变化规律有所不同,但温升高于“热分解温度”后，摩擦因数均显著下降，因此了解摩擦材料热分解温度是制动器设计和运行的关键所在。     

WX型无石棉汽车制动器衬片在公共汽车上的应用

本文指出了传统的石棉制动器衬片的缺点和公交车辆对制动器衬片的要求;对新研制的WX型无石棉汽车制动器衬片介绍了装车运营试验三项测试内容;制动性能(制动合格率和制动力)、材料磨耗(制动器衬片和制动鼓的磨耗量)和制动噪声(制动声级),并对试验结果进行了综合评价分析;总结了该制动器衬片具有的优点;充分肯定了它在公共汽车上的应用价值,并提出了今后需要进一步开展的工作。     

指数型摩擦因数对制动摩擦振动行为的影响

为探索摩擦因数同制动器摩擦振动行为的内在联系，本研究建立起某盘式制动器有限元模型，编写VFRIC＿COEF摩擦因数子程序并引入有限元模型中，从而探索指数型摩擦因数的相关参数对制动系统摩擦振动行为的影响。研究结果表明，指数型摩擦因数比定值摩擦因数，更易诱发制动系统产生高强度的摩擦振动现象。这说明在对制动系统进行动力学分析时，采用定值摩擦因数进行模拟具有一定的局限性。动摩擦因数μ_k对制动系统动力学行为影响显著，随着μ_k逐渐增大，活塞侧将出现粘—滑摩擦振动现象，且振动频率由多频振动逐渐变为单一频率的振动。而钳指侧的振动随μ_k的增大呈现出先增大后减小的趋势。另一方面，静摩擦因数μ_s也将影响制动系统的动力学行为，且对制动盘两侧摩擦面的影响行为差异显著。当μ_s逐渐增大时，活塞侧的粘—滑摩擦振动现象先出现后消失，且振动强度略微下降。钳指侧的摩擦振动则未见明显的粘—滑振动现象，同时该侧的振动强度随μ_s的增大而逐渐增强。综合以上，由于钳指侧和活塞侧的受力情况各不相同，因此两...     

汽车鼓式制动器热力耦合有限元仿真分析

针对大坡度路段装载有鼓式制动器的重型载重汽车下坡时事故频发的问题,对某后桥单驱动鼓式制动器在制动过程中的温度和应力变化进行了研究。使用了有限元分析方法,对汽车鼓式制动器的制动鼓、制动蹄和摩擦衬片进行了热分析求解和结构分析,将温度场运算结果附加到模型之中,并求解了制动器结构的应力分布,对其进行了热力耦合分析;使用ANSYS workbench建立了鼓式制动器热力耦合有限元模型,通过制动摩擦生热模拟仿真试验对热力耦合作用进行了15次分析。研究结果表明:制动鼓、制动蹄及摩擦片的升温变化明显,通过监测确定了热衰退临界温度临界点。     

基于制动器摩擦副销-盘试验的第三体摩擦磨损特性研究

风电制动器因其制动工况多变,摩擦副表面的第三体成分复杂且大小各异,在第三体影响下摩擦副的摩擦磨损特性仍有待研究。以服役期内风电制动器摩擦副为研究对象,对附着在风电制动器摩擦副表面的第三体成分及尺度进行检测。检测结果表明,风电制动器摩擦副表面第三体的主要成分为铁铜磨屑及沙石颗粒,且其尺度均在百微米级。利用销-盘摩擦磨损试验机研究具有上述成分及尺度第三体对摩擦副摩擦磨损特性的影响。试验结果表明：摩擦初期第三体在摩擦副间产生滚动起减摩作用,摩擦因数大幅减小;随着磨损程度的加剧,摩擦因数大幅上升,摩擦副提前进入剧烈磨损阶段;铁颗粒会加剧摩擦副磨损缩短其使用寿命,沙颗粒会导致制动过程摩擦力矩大幅波动,铜颗粒会导致制动力的不足。     

瑞典斯堪尼亚液力缓速器（SCANIA Retarder）

应用背景 良好的制动性能是汽车安全行驶的重要保证。传统汽车制动方式是采用在车轮上安装机械式摩擦制动器,但这种摩擦式车轮制动器存在一个重大缺陷,即频繁或长时间制动会造成制动鼓（盘）和摩擦衬片过热,导致制动效能衰退,     

湿式制动轴对称摩擦生热与摩擦因数/热磨损特性分析

多片式湿式摩擦制动器工作中产生大量的摩擦热,引起摩擦工作表面产生局部高温、表面氧化和材料系数变化。其中热疲劳磨损和热摩擦因数两者的变化对制动稳定性的影响非常重要,通过建立基于"轴对称"梯度变化的摩擦热流及对流换热热传导数学模型和摩擦因数及热磨损与相关参数响应特性函数模型,分析了摩擦副的瞬态温度、制动时间与摩擦因数、热磨损量、热磨损率之间的对应分布。分析结果表明:温度、时间的变化对摩擦因数、热磨损有很大的影响,通过控制温度、时间可以改变摩擦副材料的摩擦因数、热磨损量,从而在紧急制动、持续制动过程能够减少事故的发生率,同时在研究新材料的摩擦特性及磨损相关性提供了一定的理论依据。     

汽车摩擦材料缩比Krauss摩擦试验机的研制及比较性评价

为了提高小样试验工况的可模拟性,降低试验成本,提高试验效率,以Krauss试验机为原型,根据相似原理,应用量纲分析法推导缩比Krauss试验机的基本参数,研制了一种缩小比例的Krauss试验机。选用PVW-3212试验规程,选取同一批次汽车制动衬片进行试验研究,通过对摩擦因数、试验温度和试验周期等指标进行比较。结果表明,全程平均摩擦因数较接近,摩擦因数最大值和最小值出现的阶段和制动次序均相同,全程平均温度具有很好的线性相关性。执行相同PVW-3212试验规程的情况下,在制动初始和制动解除阶段,缩比Krauss试验机压力响应较快,全尺寸Krauss试验机压力响应较慢,缩比试验制动结束时间提前约100 ms,每次试验成本约为全尺寸Krauss试验机的29.67%。缩比Krauss试验机与全尺寸Krauss试验机具有较好的一致性和可比性,证明了该缩比Krauss试验机的可靠性,为摩擦材料的测试提供了一种新的试验装置。     

高速重载盘式制动器的计算机辅助设计

本文对高速(V≥20～40m/s),重载(P≥100～300N/cm~2)的盘式制动器的制动特性进行了分析,对制动元件进行了热特性分析,以衬片磨损量最小(摩擦功最小)、摩擦温升最低和制动时间最短为目标函数,优化设计盘式制动器的结构尺寸。实践证明,对高速重载盘式制动器的计算机辅助设计能较完满地反映出该制动器的热性能特点和衬片的磨损规律,计算结果为生产提供了可靠的理论基础。     

多纤维增强汽车制动器摩擦材料的摩擦磨损特性研究

制备一种多纤维增强汽车制动器摩擦材料。为了解多纤维增强摩擦材料各组分在制动摩擦过程中所起的作用,采用XD-MS定速式摩擦试验机测定所制备的摩擦材料的摩擦磨损性能,通过扫描电镜观测在不同温度下磨损后的表面形貌。结果表明:摩擦材料的摩擦因数比较稳定且在高温时摩擦因数没有显著下降,磨损率也在规定范围内;摩擦材料在低温下主要是磨粒磨损,高温下树脂分解产生热磨损,同时伴随着磨粒磨损和疲劳磨损。     

制动衬片蔡斯试验分析研究

蔡斯试验是针对摩擦材料摩擦性能检测的实验室测试方法的一种,主要用于制动衬片生产厂家内部的质量控制,也可以用于外购制动衬片的质量评估。对于蔡斯试验,国际上有多种测试方法,不同的测试方法对制动衬片的摩擦性能影响各不相同,本文主要是介绍各测试方法之间的异同点,对比分析其测试方法的差异。     

鼓式制动器的有限元模拟与接触分析

运用ANSYS Workbench平台建立了某鼓式制动器的三维有限元模型,对摩擦衬片与制动鼓之间的摩擦接触进行模拟。通过改变边界条件的施加方式及不同的接触对设置参数,确定了模拟鼓式制动器制动过程的接触分析边界条件及接触对的设置方法。采用三个载荷步加载,分析了制动力矩在制动过程中的变化规律,得出摩擦力矩达到平稳时接触压强的分布特性及制动器的等效应力与变形。为优化制动器结构参数、改善鼓式制动器磨损均匀性和制动效能提供了参考依据。