湿式离合器制动器纸基摩擦材料的研究

关于国内纸基摩擦材料的发展现状分析纸基摩擦材料具有静、动摩擦系数比值小，运转平稳柔和、低噪音、无震动、吸收能量强和环保低成本等特点。

克服了传统粉末冶金铜基摩擦材料动摩擦系数低，静、动摩擦系数比值大，运转震动大等缺点。

由于纸基摩擦材料的居多优点，从70年代开始摩擦材料生产厂家大多数都先后纷纷研制或挖人才效仿制造。

经历三十多年的漫长过程，虽然已经形成一定规模的生产量，逐渐被用户接受，已经广泛应用于摩托车、自行车、汽车、叉车、拖拉机、工程机械、船舶、起重机械、民用家电等的湿式离合器或制动器中。

但是大多数产品还处于小批量生产阶段，生产设备简陋，以手工操作为主或借用传统的粉末冶金摩擦片的加工方法，产品的机械性能和摩擦磨损性能稳定性、统一性较差，如尺寸公差、外观、色差、空隙率、均匀度等方面与国外先进产品相比还存在着一定差距。

本人多年关注纸基摩擦材料的发展，并且参与纸基摩擦材料的生产设备和生产工艺的研究，对近几年来我国纸基摩擦材料的发展状况有比较浅草了解，提出个人看法仅供参考。

一．纸基摩擦材料的成本优势粉末冶金铜基摩擦材料由于生产厂家不断发展和扩大，竞争日趋激烈，加之有色金属是不可再生资源，价格不断上涨，以铜粉为例2000年后平均每年涨幅在15%以上，而成品价格由于各生产厂家的竞争因素基本不变，随着社会发展近年来工厂某些运作成本不断提高，所以粉末冶金摩擦材料的生产成本不断提高。

利润空间越来越小，目前铜基摩擦材料大多数产品基本上不存在技术知识产权价格因素和品牌价格因素。

近年来生产摩擦材料的民营个私企业不断涌现，而且迅速形成规模生产，这类企业相对运作成本较低对市场的冲击较大。

所以对规模型生产摩擦材料的老企业经受着越来越严谨的考验，必须重视企业的内功修炼，一方面保持和提高产品质量占居行业的品牌地位，进行设备改造提高生产效率减少用工量降低生产成本。

另一方面研究开发新材料、新产品，注入新的活力，开发推广应用纸基摩擦材料就是一个很好的选择项目。

北京科技大学材料科学与工程选论*名：***学号：B********专业：材料科学与工程班级：2013级博3班二零一四年九月纸基摩擦材料研究综述1 纸基摩擦材料的发展概况随着机电液一体化技术的飞速发展，各类新型液力驱动的湿式离合器和制动器得到广泛应用，在这种湿式离合器和制动器中是靠多对摩擦片传递扭矩，其中摩擦片大部分是采用纸基摩擦片，摩擦片既是关键零件又是易损件。

图1所示是捷达宝来轿车M01自动变速低速档离合器K1的分解图，其摩擦片全部是纸基摩擦片。

纸基摩擦片的外观如图2所示。

图1 捷达宝来轿车M01自动变速器离合器K1部件分解示意图1. 弹性挡圈2. 压盘3. 内片4. 外片5. 压板6. 波形弹簧垫圈7. 弹性挡圈8. 活塞盖9. 弹簧10. 活塞11. 带涡轮轴的离合器壳12. 圆形密封圈13. 活塞环纸基摩擦材料是20世纪50年代出现的一种多孔的、高弹性的湿式摩擦材料，主要由纤维、粘结剂、摩擦性能调节剂、填料等组成，通常采用类似造纸的工艺生产，因而被称为“纸基”。

纸基摩擦材料是一种在油介质中工作的新型摩擦材料，与其他摩擦材料相比，具有摩擦系数高、动/静摩擦系数接近、传送扭矩能力强、结合柔和、噪音小、不伤对偶等一系列优点，因而被广泛采用。

纸基摩擦材料主要用于各类车辆和工程机械、机床、船舶、矿山机械等行业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材料，更具有广阔的应用前景。

图2 纸基摩擦材料摩擦片国外纸基摩擦材料出现于五十年代末，其经历了从石棉纸基片到无石棉纸基材料，从轻载工况到重载工况，从低能量、低功率吸收到高能量、高功率吸收的发展过程，该种材料已广泛应用于汽车、船舶、工程机械、矿山机械等领域的离合器、制动器中。

目前，世界上较大的机械传动制造商，在其湿式制动器和离合器中广泛采用了纸基摩擦材料，如卡特彼勒、东芝、约翰迪尔、通用、克莱斯勒、福特、三菱、小松等。

由于历史原因，我国机械工业和纸基摩擦材料的发展均比较落后。

湿式离合器用纸基摩擦片的研究进展作者：原灵霞颜红侠贾园李婷婷来源：《粘接》2014年第06期摘要：纸基摩擦片是一种多孔湿式摩擦材料，因其具有良好的摩擦特性而广泛应用于车辆及工程机械的自动变速器和制动器中。

简要介绍了纸基摩擦片的摩擦磨损机理，综述了近年来通过改进原料配方、制备工艺和油槽结构提高纸基摩擦片性能的进展，并对纸基摩擦片的发展趋势进行了展望。

关键词：纸基摩擦片；多孔；摩擦磨损机理；摩擦性能中图分类号：TQ327 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2014）06-0083-04纸基摩擦材料出现于上世纪50年代末，至今经历了由早期的纤维素增强纸基，石棉增强纸基和高品质纸基摩擦材料的3代发展[1]。

该种材料已广泛应用于汽车、船舶、工程机械、矿山机械等领域的离合器、制动器中。

随着纸基摩擦片的应用从轻载车辆向重载车辆过渡，对纸基摩擦片性能的要求也有所提高。

GB/T 21955—2008《农林拖拉机和机械纸基摩擦片技术条件》对纸基摩擦片的摩擦性能作出了严格规定，要求动摩擦系数0.11～0.14，静摩擦系数0.12～0.17，磨损率小于5×10-8cm3/J。

GB/T 13826—2008《湿式（非金属类）摩擦材料》规定：用于汽车、拖拉机和工程机械的纸基摩擦片的动摩擦系数0.15～0.19，静摩擦系数大于0.15，磨损率小于6×10-5 cm3/J，密度0.6～3.0 g/cm3，孔隙率25%～50%。

为了提高纸基摩擦材料的性能，保证机械的工作效率，研究者对纸基摩擦材料的摩擦机理进行了大量研究。

主要是通过原料配方、制备工艺和沟槽结构的改进来提高纸基摩擦片的摩擦磨损性能和力学性能。

1 摩擦磨损机理研究在车辆的自动变速装置中，纸基摩擦材料通过与对偶片的相互作用而达到能量传输的目的。

根据接合压力的不同，可以将纸基摩擦材料与对偶片的接合过程分为3个阶段：挤压段、混合表面接触段及压紧接触段。

湿式离合器用纸基摩擦片的研究进展纸基摩擦片是一种多孔湿式摩擦材料，因其具有良好的摩擦特性而广泛应用于车辆及工程机械的自动变速器和制动器中。

简要介绍了纸基摩擦片的摩擦磨损机理，综述了近年来通过改进原料配方、制备工艺和油槽结构提高纸基摩擦片性能的进展，并对纸基摩擦片的发展趋势进行了展望。

标签：纸基摩擦片；多孔；摩擦磨损机理；摩擦性能纸基摩擦材料出现于上世纪50年代末，至今经历了由早期的纤维素增强纸基，石棉增强纸基和高品质纸基摩擦材料的3代发展[1]。

该种材料已广泛应用于汽车、船舶、工程机械、矿山机械等领域的离合器、制动器中。

随着纸基摩擦片的应用从轻载车辆向重载车辆过渡，对纸基摩擦片性能的要求也有所提高。

GB/T 21955—2008《农林拖拉机和机械纸基摩擦片技术条件》对纸基摩擦片的摩擦性能作出了严格规定，要求动摩擦系数0.11～0.14，静摩擦系数0.12～0.17，磨损率小于5×10-8 cm3/J。

GB/T 13826—2008《湿式（非金属类）摩擦材料》规定：用于汽车、拖拉机和工程机械的纸基摩擦片的动摩擦系数0.15～0.19，静摩擦系数大于0.15，磨损率小于6×10-5 cm3/J，密度0.6～3.0 g/cm3，孔隙率25%～50%。

为了提高纸基摩擦材料的性能，保证机械的工作效率，研究者对纸基摩擦材料的摩擦机理进行了大量研究。

主要是通过原料配方、制备工艺和沟槽结构的改进来提高纸基摩擦片的摩擦磨损性能和力学性能。

1 摩擦磨损机理研究在车辆的自动变速装置中，纸基摩擦材料通过与对偶片的相互作用而达到能量传输的目的。

根据接合压力的不同，可以将纸基摩擦材料与对偶片的接合过程分为3个阶段：挤压段、混合表面接触段及压紧接触段。

随着纸基摩擦材料和对偶盘之间的润滑油被逐渐挤压出接触面，润滑状态由流体润滑过渡到混合接触润滑，最后形成边界润滑。

实际接触面积和润滑状态是影响纸基摩擦材料性能的重要因素。

汽车自动变速器纸基摩擦片生产工艺研究摘要：湿式离合器制动器纸基摩擦材料纸基摩擦材料的出现是摩擦材料领域的一个变革，由于其特有的性能，提高了主机的性能，使主机体积变小，传递扭矩能力提高。

在国外，纸基摩擦材料已广泛应用于各种湿式离合器、制动器上，特别是在汽车自动变速器上大量使用。

文章从纸基摩擦材料的产业化生产工艺流程和工艺装备进行研究，通过小批量试制和批量生产，研究总结了一套完整的产业化生产工艺过程和工艺标准。

关键词：纸基摩擦片；汽车自动变速器；生产工艺1 概述湿式离合器、制动器使用的摩擦片分为主动片（钢片）、从动片（各种材质摩擦片）成对使用，一般是装很多片。

从动摩擦片是内花键，装在花键轴上，纸基摩擦片的简图。

纸基摩擦片是将纸基摩擦材料按产品要求冲裁成环形，然后将纸基材料粘接在钢背两面，钢背须先按图纸要求加工好，粘接好纸基材料后，进行固化保证粘接强度、最后进行油槽加工、表面磨削等续加工，以保证摩擦片平面度，其生产过程。

2 钢背的制造及表面处理钢背是为了保证纸基片的强度作为骨架，同时，钢背的渐开线内花键将摩擦片工作时摩擦力矩传递到花键轴上输出扭矩。

钢背的厚度根据传递扭矩的大小厚度一般在1.5～6 mm，钢背从制造工艺上分析，要保证其平面度、等厚差在合理范围内，同时，不允许有翅曲变形现象产生，为保证粘接强度，钢背表面不允许有油污。

为保证钢背质量，经过大量的试验比较，采用如图3所示的工艺路线是合理的。

2.1 热压定形在上述工艺路线中，采用热压定形工序。

此道工序类似退火处理，与退火不同的是，在保温时增加加压过程，压力为2～5 MPa，定形处理的作用是消除材料内部的残余应力，防止后续加工时产生变形，进一步细化内部晶粒，增强材料和塑性和可加工性。

为防止材料在高温下氧化脱碳，影响钢背质量，加热过程须有保护气氛。

为满足上述要求，选择中南大学粉末冶金院研制的铜基摩擦材料生产用的钟罩式烧结炉，这种烧结炉具有氨分解保护装置、液压加工装置、自动温控装置，经反复生产试制，经检测分析，经过热压定形工序后的钢背质量明显比没有经过定形处理的钢背质量好，并且完全消除了后续加工过程中的翅曲变形。

0 引言湿式离合器是一种具有换挡平顺、工作寿命长等优点的换挡装置，其被广泛应用于重载军用车辆、工程机械传动装置和乘用车自动变速器中，实现传输动力并控制主从动部件连接和断开的核心装置[1]。

湿式离合器的带排转矩不仅影响传动效率，影响其使用寿命，也影响燃油经济性。

目前，我国国内市场上的大多数自动变速系统均为进口或引进国外技术生产，我国自主设计研发的变速系统较少，且与国外变速系统相比，性能存在较大的差距[2-3]。

因此，开发一套拥有自主知识产权的自动变速器核心部件有助于提升我国的国际竞争力。

带表面油槽的离合器摩擦片是减少带排扭矩的常用方法[4]，基于摩擦片上的油槽结构开展研究，介绍湿式离合器的发展史及工作原理，分析油槽结构研究现状，并提出相关建议。

1 湿式离合器原理1.1 工作原理湿式离合器结构图如图1所示，湿式摩擦离合器完全浸泡在油或润滑物质中的环境中运行，其流体介质主要有润滑、冷却和散热等多种功能。

在接合阶段，位于离合器系统内部的摩擦盘相互接触，促进耦合部件之间的动力传输，实现扭矩传递[5]。

在断开阶段，涉及摩擦片的分离，导致它们之间形成间隙，最终停止动力输出。

由于离合器片在充满油或润滑剂的环境中运行，这种环境有效降低了摩擦和磨损，在面对不同情况也能实现平稳的接合和断开[6]。

1.2 润滑和冷却润滑和冷却的功能对湿式摩擦离合器起着至关重要的作用，显著影响其运行效率和寿命。

摩擦盘和分隔器之间的润滑剂流动示意图如图2所示，离合器在一个封闭的壳体内运行，其中含有油或润滑剂，是一个润滑的环境，摩擦盘和分隔器盘在其中相互接触[7]，减少了磨损。

离合器接合的现象涉及两个不同的润滑膜阶段，即挤压（对应于流体动力润滑）和挤扁（与混合润滑有关）。

不同的阶段主要受到流体黏度变化的影响[8]。

除此之外，润滑剂的流动可以有效带走热量，有效防止过热的发生，收稿日期：2023-11-10作者简介：陈钰尘（1985—），男，浙江杭州人，硕士研究生，高级工程师，研究方向：齿轮传动设备的设计、制造。

纸基摩擦材料纸基摩擦材料是一种常见的摩擦材料，广泛应用于各种领域，包括印刷、包装、磨损材料等。

它具有良好的摩擦性能、耐磨性和耐热性能，因此备受青睐。

本文将对纸基摩擦材料的特性、应用和发展进行介绍。

首先，纸基摩擦材料具有良好的摩擦性能。

它可以在不同的表面上产生摩擦力，使物体产生相对运动。

这种摩擦性能使得纸基摩擦材料在印刷和包装行业有着广泛的应用。

在印刷过程中，纸基摩擦材料可以有效地传递墨水，保证印刷质量。

在包装行业中，纸基摩擦材料可以用于包装盒的密封，确保产品的安全运输。

其次，纸基摩擦材料具有良好的耐磨性。

在摩擦过程中，纸基摩擦材料可以承受一定的磨损，保持较长时间的使用寿命。

这种耐磨性使得纸基摩擦材料在工程机械、汽车制造等领域得到广泛应用。

在工程机械中，纸基摩擦材料可以用于制动系统，提高制动效果。

在汽车制造中，纸基摩擦材料可以用于离合器和制动系统，确保汽车的安全行驶。

另外，纸基摩擦材料具有良好的耐热性能。

在高温环境下，纸基摩擦材料可以保持稳定的摩擦性能，不易发生软化和熔化。

这种耐热性能使得纸基摩擦材料在航空航天、电力设备等领域得到广泛应用。

在航空航天领域，纸基摩擦材料可以用于飞机的制动系统，确保飞机的安全着陆。

在电力设备中，纸基摩擦材料可以用于断路器和接触器，确保电力系统的正常运行。

综上所述，纸基摩擦材料具有良好的摩擦性能、耐磨性和耐热性能，广泛应用于印刷、包装、工程机械、汽车制造、航空航天、电力设备等领域。

随着科技的不断发展，纸基摩擦材料的性能和应用将会得到进一步提升，为各个行业带来更多的便利和效益。

关于湿式离合器几个工作特性研究的开题报告一、研究背景湿式离合器作为一种传动部件，在汽车、摩托车等交通工具中广泛应用。

其作用是将发动机的动力传递给变速箱，并且在换挡时实现平稳的过渡。

湿式离合器通过在离合器片和壳体之间注入一定量的油液，形成摩擦阻力，在摩擦过程中将离合器片和壳体产生摩擦力，实现动力传递与断开。

因此，湿式离合器的性能特点对其传动性能具有重要影响。

二、研究内容本文主要从以下几个方面研究湿式离合器的工作特性：1. 离合器片压力对摩擦转矩的影响：通过实验探究不同离合器片压力下，摩擦转矩的变化规律，分析离合器片压力对摩擦转矩的影响机理。

2. 油液温度对离合器片摩擦特性的影响：通过改变油液温度，探究离合器片摩擦系数、摩擦转矩等特性变化规律，分析油液温度对离合器片摩擦特性的影响机理。

3. 离合器片磨损对摩擦特性的影响：通过对离合器片磨损程度进行实验控制，探究磨损对摩擦系数、摩擦转矩等特性变化规律，分析离合器片磨损对摩擦特性的影响机理。

4. 离合器片材料对摩擦特性的影响：通过对不同离合器片材料进行实验比较，探究材料对摩擦系数、摩擦转矩等特性变化规律，分析材料对摩擦特性的影响机理。

三、研究方法本文采用湿式离合器实验平台，通过改变实验条件，进行测量和数据分析。

为了保证实验的可靠性和精度，我们将采用以下实验方法：1. 变化离合器片压力：通过调节压缩机气压大小，控制离合器片压力的大小，进行离合器摩擦转矩的实验测试。

2. 变化油液温度：通过加热器加热油液，控制油液温度大小，进行离合器摩擦转矩、摩擦系数等特性变化的实验测试。

3. 控制离合器片磨损程度：通过人工制造离合器片不同程度的磨损，控制磨损程度，进行离合器摩擦特性的实验测试。

4. 比较不同离合器片材料：通过选用不同种类、不同材质的离合器片，进行性能比较和实验测试。

四、研究意义1. 对汽车摩擦传动机构的研究，对汽车传动系统的优化与改进具有一定的工程意义。

2. 对湿式离合器的工作性能特性研究，有助于进一步理解其工作原理和优化结构设计，提高离合器的可靠性和寿命。

摩擦材料在液力传动系统和湿式制动系统的应用作者：发布时间：2009-9-2 15:30:25 来源：点击数：82摩擦材料在液力传动系统和湿式制动系统的应用黄石赛福摩擦材料有限公司1 摩擦材料的发展简要概况摩擦材料在机械、车辆的离合或制动中是关键件、安全件，又是易损件，是不可缺少的部件之一。

伴随着机械、车辆的发明问世，传动制动效率不断改进、提升，湿式摩擦材料应运而生。

采用机械传动、制动方式，机动车辆的动力要求相对较低，性能指标相对容易得到满足。

在20～3O年代主要采用软木橡胶基和烧结金属基摩擦材料。

而随着湿式传动或制动装置的需要，湿式摩擦材料应用被日益推广，自动变速装置湿式摩擦材料得到最佳的发挥，使自动变速装置和湿式摩擦材料进入规模应用。

软木橡胶基摩擦材料用于摩托车自动变速器，烧结金属基湿式摩擦材料用于工程机械变速箱和湿式桥制动中，以纸质为主的非金属摩擦材料推动了汽车自动变速器的发展在上世纪五十年代末，雷贝斯托制品有限公司为了满足用户对新型改进的湿式摩擦材料的需要，首先对纸基摩擦材料进行开发和研究，六、七十年代期间已批量在液压变速箱中使用，八十年代大量应用于自动变速箱。

纤维素纤维增强纸基摩擦材料使湿式摩擦材料的动摩擦系数、静／动摩擦系数比等性能指标得到了极大的改善，制动／变速的平稳性得以提高。

引入石棉纤维作为增强纤维使纸基摩擦材料的耐热性能、耐磨性能和摩擦性能获得了较大发展，材料的机械性能、力学性能、物理和摩擦性能趋于完善，成为纸基摩擦材料发展过程的重要里程碑，出现了在轻、中等载荷条件下替代粉末冶金湿式摩擦材料的明显趋势，在工程机械上开始应用。

促使石棉纤维增强纸基摩擦材料发展成为湿式摩擦材料的主流产品。

然而，国际肿瘤医学讨论会在1972年宣布石棉纤维是引起肺部疾病的重要致癌物质，使石棉纤维的使用面临严重挑战，汽车制造商在新车出厂时避免使用石棉摩擦材料。

八十年代后期，各种无石棉纸基摩擦材料广泛应用。

湿式摩擦材料市场调研报告1. 背景湿式摩擦材料是一种用于制造摩擦片的材料，常用于制动系统和离合器等机械设备中。

随着汽车工业的发展，湿式摩擦材料市场持续增长。

本次调研旨在全面了解湿式摩擦材料市场的现状、发展趋势和竞争状况，为相关企业制定市场策略提供参考。

2. 分析2.1 市场规模根据调研数据，湿式摩擦材料市场的规模在过去五年中呈现稳步增长的趋势。

截至2020年，全球湿式摩擦材料市场规模达到100亿美元，预计未来五年将以年均5%的复合增长率增长。

2.2 市场驱动因素湿式摩擦材料市场的增长主要受到以下因素的驱动：•汽车工业的发展：随着全球汽车销量的增加，湿式摩擦材料的需求也在增长。

汽车制动系统和离合器是湿式摩擦材料的主要应用领域，而汽车行业的增长直接推动了湿式摩擦材料市场的发展。

•技术进步：湿式摩擦材料的性能和耐久性在不断提高，新型材料的研发和应用推动了市场的发展。

例如，纳米材料和复合材料的应用使得湿式摩擦材料更加耐磨、耐高温，并具有更好的制动性能。

•环保要求：对于汽车制造商和用户来说，环保已成为重要的考虑因素。

湿式摩擦材料相比于干式摩擦材料具有更低的摩擦噪音和更好的热耗散性能，因此被广泛应用于环保型汽车制动系统和离合器。

2.3 市场竞争状况湿式摩擦材料市场存在激烈的竞争，主要竞争对手包括：•全球化企业：一些跨国公司在湿式摩擦材料市场占据主导地位，拥有先进的技术和强大的生产能力。

它们通过不断的技术创新和产品优化来提高市场占有率。

•地方企业：一些本土企业在湿式摩擦材料市场上崭露头角，它们通常具有成本优势和灵活的生产能力。

这些企业通过提供定制化解决方案和降低产品价格来吸引客户。

2.4 市场趋势在未来几年，湿式摩擦材料市场将呈现以下趋势：•新材料的应用：随着材料科学的进步，新型材料如陶瓷基复合材料和碳纤维复合材料将得到更广泛的应用。

这些材料具有更好的制动性能和耐久性，将推动市场的发展。

•智能化制动系统：随着智能汽车的普及，湿式摩擦材料的需求将增加。