油中用摩擦材料

历来,油中用摩擦材料主要指摩擦片材,如农用拖拉机中的湿式制动器、湿式离合器和功率输出装置,以及建筑机械中的湿式制动器、变速箱中的离合器板和湿式离合器等。上述摩擦片材,在高油压下压缩变形大,在大负荷条件下易发生起毛、剥离,耐用性不佳。     

高性能湿式纸基摩擦材料的研制

湿式纸基摩擦材料是湿式离合器非常重要的零部件之一,其主要功能是保证发动机扭矩的顺利传输以及在传输过程中湿式摩擦片和对偶摩擦副的接合平顺、摩擦噪声小,主要应用于各类车辆及工程机械的湿式离合器和制动器中,特别是作为汽车自动变速器中湿式离合器的摩擦片材料,更具有广阔的应用前景。但现有的国产湿式纸基摩擦材料在动静摩擦系数、磨损率、热稳定性等性能方面与国外产品相比还有很大的差距。为此,本文提出通过摩擦材料配方和制备工艺的创新设计,研制一种高性能的湿式纸基摩擦材料。     

湿式多片制动器磨擦衬片初始压力分布研究

研究湿式多片制动器摩擦衬片初始压力分布和结构变化对初始压力分布的影响,建立摩擦衬片初始压力分布有限元计算模型,编制参数化计算程序,通过适当改变零件的结构,使其初始压力分布趋于合理。通过改进湿式多片制动器的支承盘结构及安装形式、活塞的结构、摩擦偶件的厚度,使摩擦衬片初始压力与半径成反比,符合等热流密度设计,研究表明它们对摩擦衬片初始压力分布有重要影响。     

湿式多片制动器摩擦衬片初始压力分布研究

研究湿式多片制动器摩擦衬片初始压力分布和结构变化对初始压力分布的影响.建立摩擦衬片初始压力分布有限元计算模型,编制参数化计算程序,通过适当改变零件的结构,使其初始压力分布趋于合理.通过改进湿式多片制动器的支承盘结构及安装形式、活塞的结构、摩擦偶件的厚度,使摩擦衬片初始压力与半径成反比,符合等热流密度设计.研究表明它们对摩擦衬片初始压力分布有重要影响.     

湿式多片式制动器摩擦热温度场分析

本文针对湿式多片式制动器的工作特性,并根据制动过程中摩擦副热传导的物理现象建立了求解湿式制动器摩擦温度场数学模型微分方程;同时为了提高制动效率,制动器设计中应尽可能增加摩擦衬片的接触面积或者接触摩擦副的数量,从而减小制动轴向压力。     

多片摩擦片式液压制动器及其间隙补偿装置

多片摩擦片式液压制动器及其间隙补偿装置是一种新型制动器，本文着重阐述了如何对其结构及参数的合理设计、计算等。使制动器无需进行复杂的预调，摩擦片磨损后能自动补偿，始终保持最佳间隙和制动行程。该制动器不但制动力矩大，且具有工作寿命长、调整方便、制动迅速、及安全可靠等优点。     

湿式多盘制动器的温升特性分析

为了全面揭示湿式制动器在持续工况下的温升变化情况,本文以用于矿山机械的湿式多盘制动器作为研究对象,通过仿真分析和台架实验分析持续工况下的摩擦盘的温度变化。并利用正交试验设计和交互作用分析确定影响摩擦盘温升的最显著因素以及各因素之间的交互作用对温升的影响。结果表明：（1）摩擦盘在径向上的温度变化大于在周向上的温度变化。（2）对于无轨胶轮车来说,应避免速度在40km/h附近制动。（3）影响摩擦盘温升的最显著因素为制动速度,其次是制动时间,最小的为制动力。（4）在多因素交互分析中,制动力与制动时间的交互作用最明显,这两个因素的联合作用对摩擦盘温升影响较大。该研究可为湿式制动器的设计、优化提供理论基础,并为如何避免热变形和热失效提供思考角度。     

基于分形理论的多片盘式湿式制动器摩擦模型

为了提高和改善多片盘式湿式制动器在工作时的性能,针对制动器在制动过程中的摩擦特性,分析摩擦副间微凸体的实际和名义接触面积、分形维数、轮廓幅值尺度因数对黏着摩擦系数和摩擦力的影响规律,计算摩擦副接触面微凸体间的分子切向力和其弹-塑性区域的法向载荷,确定弹性与塑性接触区域的临界接触斑点面积,提出基于分形理论的多片盘式湿式制动器摩擦模型.通过研究得到:考虑微凸体间微粒相互作用时摩擦系数和摩擦力的μA~A*t和F~A*t曲线;基于分形理论的摩擦模型用分形维数对摩擦副间微凸体的无标度性进行了定义,得到的摩擦力理论曲线与试验基本相符.     

多参数耦合下湿式换挡离合器滑摩特性

以某车辆的湿式换挡离合器为研究对象,分析多参数耦合下湿式换挡离合器的滑摩特性.基于多体动力学和Hertz接触理论,在ADAMS软件中建立和验证离合器动态分析模型,仿真研究接合油压、摩擦副主、从动件初始转速差、摩擦因数,以及摩擦片刚度等因素对湿式换挡离合器滑摩特性的影响规律.结果表明:适当提高接合油压,增大摩擦因数、摩擦片刚度和摩擦副主、从动件初始转速差,可以有效改善湿式换挡离合器滑摩特性.     

基于ABAQUS的摩擦副最高温度研究

以某湿式摩擦离合器的摩擦副为研究对象,忽略摩擦片表面沟槽结构及散热,建立摩擦副接触模型,通过ABAQUS仿真分析软件,对模型直接施加转速、压力等条件,进行更接近实际情况的摩擦生热仿真分析,得到摩擦副温度场,对温度场中最高温度出现位置及摩擦副厚度对最高温度的影响进行对比分析,仿真结果表明,理论计算平均温升与仿真结果最高温升存在较大差异;摩擦副最高温度出现在滑摩区域靠近最外圈位置的原因是滑摩过程中钢片及摩擦片沿轴向产生的微小形变;钢片厚度对最高温度影响较大,摩擦片厚度对最高温度影响较小,适当增加钢片厚度能降低最高温度。     

特大型电动轮矿用自卸车联合制动特性研究

为了研究特大型电动轮矿用自卸车下坡联合制动时的制动特性,分析联合制动时电阻栅能耗制动及液压多片湿盘式制动器制动功率的分配,以湘电重装满载整车重量达520t的自卸车为研究对象,建立了自卸车电阻栅能耗制动及液压多片湿盘式制动器联合制动系统动力学模型,利用Mtlab/simulink对该自卸车在不同下坡坡道上的紧急联合制动进行了数值分析计算,获得制动特性曲线.结果表明:初速度为30 km/h时,在不高于10％的坡度下紧急制动距离不超过21 m;平均比制动力在不同坡道基本保持不变,最高值为0.35左右;后轮比制动力大于前轮比制动力,侧滑、跑偏的可能性大于转向失控的可能性;当满载重心向后轴移动时,平均比制动力保持不变,前后轮比制动力差距减小,可有效利用地面粘着力;电阻栅能耗制动与液压多片湿盘式制动器的平均制动功率之比约为2:3.研究表明该联合制动系统可有效减轻主制动器负荷,提高制动效能,延长主制动器使用寿命.     

湿式C/C制动材料的摩擦特性及其数值模拟

利用多元耦合场CVI工艺将炭毡增密至1.58 g/cm3,再进行树脂浸渍/炭化增密至1.85 g/cm3制备C/C复合材料。测试由其制成的摩擦实验环的湿式摩擦磨损性能,并利用软件建立的有限元模型对2 500 r/min及1.5 MPa时摩擦实验环的温度场分布进行模拟。结果表明:该湿式摩擦材料的摩擦因数在0.07~0.13间波动,当初始转速恒定时,摩擦因数随刹车压力的增大而减小;当刹车压力恒定时,摩擦因数先增大后减小。建立了C/C复合材料湿式制动过程模型,通过模拟获得了制动盘的各个部位温度场在本模拟研究中呈岛形分布,最高温度出现在0.875 s,这为制动材料的设计提供了参考。     

离合器接合过程中热-应力耦合分析

对于摩擦离合器接合过程系统承载复杂,相关研究文献较少的现象,基于有限元数值仿真算法,以某湿式多片摩擦离合器为研究对象,考虑不同转速工况下,研究离合器接合过程中摩擦片的温度响应及热应力响应。研究表明,在不同转速工况下,摩擦片达到热平衡的时间基本相同,离合器系统达到热平衡时间随着转速的增大而增大;摩擦表面和非摩擦表面的温度上升及下降趋势有明显不同。     

大型空间机械臂制动器陶瓷摩擦副的研制

根据大型空间机械臂制动时的安全需求,基于大型空间机械臂制动安全的数学模型,确定了制动器摩擦副的综合设计指标.以制动器力矩稳定性及寿命等为指标,计算了摩擦副的等效半径及喷涂厚度,设计了基于陶瓷材料的摩擦副.研制了陶瓷摩擦副制动器样机及实验台.通过对制动实验数据的分析,验证了摩擦副设计的正确性.结果表明,以大型空间机械臂制动安全指标推算制动器摩擦副综合设计指标,以此来进行制动器摩擦副设计是可行的.     

盘式制动器铜基摩擦片摩擦制动特性的实验研究

为了研究盘式制动器铜基摩擦片与制动盘的摩擦制动特性,分析了盘式制动器制动原理。通过对铜基摩擦片的摩擦特性进行实验,探讨了不同制动速度以及制动压力下摩擦系数和磨损率的变化规律。研究结果表明:制动压力为30 N时,摩擦系数随时间逐渐增大并趋于稳定,稳定后的平均值为0.46;磨损率随制动压力增加而增加,随制动速度的增加而减小;此外,制动压力为30 N、制动速度为80 mm/min时,达到实验中的最佳制动效果。     

滑动支座摩擦效应对连续梁桥地震响应影响

以1座跨度为(55+4×90+55)m的预应力混凝土变截面连续梁桥为研究对象,采用ANSYS软件建立桥梁动力分析模型.选取3条人工地震波作为地震动输入,基于动力非线性分析方法,考虑摩擦效应,分析盆式橡胶支座连续梁桥非固定墩的地震响应和支座的滞回性能,并与未考虑摩擦效应的地震响应进行比较.结果表明:非固定墩处的盆式橡胶支座在地震作用下形成了规则、饱满的滞回曲线,形状近似为矩形;相对未考虑盆式橡胶支座摩擦效应的模型,考虑支座滑动后,固定墩墩底顺桥向弯矩、剪力分别降低了25.91%、27.41%,固定墩墩顶顺桥向位移和非固定墩墩梁相对位移分别降低了26.15%、25.59%;对于多跨长联连续梁桥,滑动支座数量多且反力大,若不考虑滑动支座的摩擦耗能,桥梁结构地震响应结果偏大,抗震设计偏于保守.     

制动摩擦副摩擦特性分析

针对制动摩擦副的特点,运用摩擦学的分析方法,分析以汽车制动摩擦副为代表的摩擦表面特性,进而得出对制动衬片的性能要求。     

基于LabVIEW的汽车刹车盘摩擦磨损特性信息采集系统设计

良好的制动性是汽车安全行驶的必要条件,而刹车盘的摩擦磨损性能在整个汽车制动系统中起着举足轻重的作用。为便于获取用于刹车盘摩擦磨损特性表征的压力、摩擦力、转速、温度等参数信息,本文基于虚拟仪器技术LabVIEW设计了刹车盘摩擦磨损特性信息采集系统。该系统的硬件部分主要包括用于获取刹车盘特性参数的传感器,以及传感器输出信号调理模块和用于A/D转换的数据采集卡;在虚拟仪器技术LabVIEW环境下编写了信息采集及处理界面和历史信息查询界面的程序。调试运行结果表明,该信息采集系统可以实现对刹车盘摩擦磨损特性参数的准确采集与实时显示以及对所采集数据的简便查询,能够满足刹车盘摩擦磨损特性信息采集的要求。     

刹车系统摩擦自激振动的数值研究

建立了刹车系统的三自由度动力学方程,采用LuGre模型计算摩擦块、盘之间的摩擦力。通过数值模拟,揭示非内共振摩擦块的复杂动力学行为。研究表明,随着摩擦盘速度减小,切向静平衡状态失稳,依次出现完全滑动和非完全黏滞-滑动的干摩擦自激振动现象。当黏性摩擦系数非常大时,会导致带有非完全黏滞特征的混沌运动。扭转运动的非完全黏滞自激振动中,包含了速度快速抖动现象;而切向和扭转运动是导致低、高频噪声的原因。     

汽车刹车材料台架试验数据分析

选择了２种配方的刹车材料,在惯性台架试验机上进行性能检测．作者依据２种摩擦材料的惯性台架试验,结合粘着理论,对摩擦材料的速度、压力相关性、衰退性能及摩擦稳定性等进行了较为系统的分析,认为摩擦材料制动力矩的提高,不能单纯依赖添加硬质材料,否则,易引起摩擦性能不稳定,出现制动不灵敏及刮伤对偶材料等不良现象．摩擦材料硬度适中,有利于综合性能的提高．