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1、.汽車制動系統(tǒng)摩擦片材料基本知識摩?擦?材?料一、?概論??摩擦材料是一種應(yīng)用在動力機械上,依靠摩擦作用來執(zhí)行制動和傳動功能的部件材料。它主要包括制動器襯片(剎車片)和離合器面片(離合器片)。剎車片用于制動,離合器片用于傳動。任何機械設(shè)備與運動的各種車輛都必須要有制動或傳動裝置。摩擦材料是這種制動或傳動裝置上的關(guān)鍵性部件。它最主要的功能是通過摩擦來吸收或傳遞動力。如離合器片傳遞動力,制動片吸收動能。它們使機械設(shè)備與各種機動車輛能夠安全可靠地工作。所以說摩擦材料是一種應(yīng)用廣泛又甚關(guān)鍵地材料。摩擦材料是一種高分子三元復(fù)合材料,是物理與化學(xué)復(fù)合體。
2、它是由高分子粘結(jié)劑(樹脂與橡膠)、增強纖維和摩擦性能調(diào)節(jié)劑三大類組成及其它配合劑構(gòu)成,經(jīng)一系列生產(chǎn)加工而制成的制品。摩擦材料的特點是具有良好的摩擦系數(shù)和耐磨損性能,同時具有一定的耐熱性和機械強度,能滿足車輛或機械的傳動與制動的性能要求。它們被廣泛應(yīng)用在汽車、火車、飛機、石油鉆機等各類工程機械設(shè)備上。民用品如自行車、洗衣機等作為動力的傳遞或制動減速用不可缺少的材料。二、摩擦材料發(fā)展簡史??自世界上出現(xiàn)動力機械和機動車輛后,在其傳動和制動機構(gòu)中就使用摩擦片。初期的摩擦片系用棉花、棉布、皮革等作為基材,如:將棉花纖維或其織品浸漬橡膠漿液后,進(jìn)行加工
3、成型制成剎車片或剎車帶。其缺點:耐熱性較差,當(dāng)摩擦面溫度超過120℃Word資料.后,棉花和棉布會逐漸焦化甚至燃燒。隨著車輛速度和載重的增加,其制動溫度也相應(yīng)提高,這類摩擦材料已經(jīng)不能滿足使用要求。人們開始尋求耐熱性好的、新的摩擦材料類型,石棉摩擦材料由此誕生。石棉是一種天然的礦物纖維,它具有較高的耐熱性和機械強度,還具有較長的纖維長度、很好的散熱性,柔軟性和浸漬性也很好,可以進(jìn)行紡織加工制成石棉布或石棉帶并浸漬粘結(jié)劑。石棉短纖維和其布、帶織品都可以作為摩擦材料的基材。更由于其具有較低的價格(性價比),所以很快就取代了棉花與棉布而成為摩擦材料
4、中的主要基材料。1905年石棉剎車帶開始被應(yīng)用,其制品的摩擦性能和使用壽命、耐熱性和機械強度均有較大的提高。1918年開始,人們用石棉短纖維與瀝青混合制成模壓剎車片。20世紀(jì)20年代初酚醛樹脂開始工業(yè)化應(yīng)用,由于其耐熱性明顯高于橡膠,所以很快就取代了橡膠,而成為摩擦材料中主要的粘結(jié)劑材料。由于酚醛樹脂與其他的各種耐熱型的合成樹脂相比價格較低,故從那時起,石棉-酚醛型摩擦材料被世界各國廣泛使用至今。20世紀(jì)60年代,人們逐漸認(rèn)識到石棉對人體健康有一定的危險性。在開采或生產(chǎn)過程中,微細(xì)的石棉纖維易飛揚在空氣中被人吸入肺部,長期間處于這種環(huán)境下的人
5、們比較容易患上石棉肺一類的疾病。因此人們開始尋求能取代石棉的其它纖維材料來制造摩擦材料,即無石棉摩擦材料或非石棉摩擦材料。20世紀(jì)70年代,以鋼纖維為主要代替材料的半金屬材料在國外被首先采用。80年代-90年代初,半金屬摩擦材料已占據(jù)了整個汽車用盤式片領(lǐng)域。20世紀(jì)90年代后期以來,NAO(少金屬)摩擦材料在歐洲的出現(xiàn)是一個發(fā)展的趨勢。無石棉,采用兩種或兩種以上纖維(以無機纖維為主,并有少量有機纖維)只含少量鋼纖維、鐵粉。NAO(少金屬)型摩擦材料有助于克服半金屬型摩擦材料固有的高比重、易生銹、易產(chǎn)生制動噪音、傷對偶(盤、鼓)及導(dǎo)熱系數(shù)過大等
6、缺陷。目前,NAO(少金屬)型摩擦材料已得到廣泛應(yīng)用,取代半金屬型摩擦材料。2004年開始,隨汽車工業(yè)飛速發(fā)展,人們對制動性能要求越來越高,開始研發(fā)陶瓷型摩擦材料。陶瓷型摩擦材料主要以無機纖維和幾種有機纖維混雜組成,無石棉,無金屬。其特點為:1.?無石棉符合環(huán)保要求;2.?無金屬和多孔性材料的使用可降低制品密度,有利于減少損傷制動盤(鼓)和產(chǎn)生制動噪音的粘度。3.?摩擦材料不生銹,不腐蝕;4.?磨耗低,粉塵少(輪轂)。三、摩擦材料分類??在大多數(shù)情況下,摩擦材料都是同各種金屬對偶起摩擦的。一般公認(rèn),在干摩擦條件下,同對偶摩擦系數(shù)大于0.2的材
7、料,稱為摩擦材料。材料按其摩擦特性分為低摩擦系數(shù)材料和高摩擦系數(shù)材料。低摩擦系數(shù)材料又稱減摩材料或潤滑材料,其作用是減少機械運動中的動力損耗,降低機械部件磨損,延長使用壽命。高摩擦系數(shù)材料又稱摩阻材料(稱為摩擦材料)。1.按工作功能分?可分為傳動與制動兩大類摩擦材料。如傳動作用的離合器片,系通過離合器總成中離合器摩擦面片的貼合與分離將發(fā)動機產(chǎn)生的動力傳遞到驅(qū)動輪上,使車輛開始行走。制動作用的剎車片(分為盤式與鼓式剎車片),系通過車輛制動機構(gòu)將剎車片緊貼在制動盤(鼓)上,使行走中的車輛減速或停下來。2.按產(chǎn)品形狀分?可分為剎車片(盤式片、鼓式片
8、)、剎車帶、閘瓦、離合器片、異性摩擦片。盤式片呈平面狀,鼓式片呈弧形。閘瓦(火車閘瓦、石油鉆機)為弧形產(chǎn)品,但比普通弧形剎車片要厚的多,25~30mm范圍。剎車帶常