汽车制动系统摩擦片材料基本知识 摩擦材料 一、概论 摩擦材料就是一种应用在动力机械上,依靠摩擦作用来执行制动与传动功能的部件材料。它主要包括制动器衬片(刹车片)与离合器面片(离合器片)。刹车片用于制动,离合器片用于传动。 任何机械设备与运动的各种车辆都必须要有制动或传动装置。摩擦材料就是这种制动或传动装置上的关键性部件。它最主要的功能就是通过摩擦来吸收或传递动力。如离合器片传递动力,制动片吸收动能。它们使机械设备与各种机动车辆能够安全可靠地工作。所以说摩擦材料就是一种应用广泛又甚关键地材料。 摩擦材料就是一种高分子三元复合材料,就是物理与化学复合体。它就是由高分子粘结剂(树脂与橡胶)、增强纤维与摩擦性能调节剂三大类组成及其它配合剂构成,经一系列生产加工而制成的制品。摩擦材料的特点就是具有良好的摩擦系数与耐磨损性能,同时具有一定的耐热性与机械强度,能满足车辆或机械的传动与制动的性能要求。它们被广泛应用在汽车、火车、飞机、石油钻机等各类工程机械设备上。民用品如自行车、洗衣机等作为动力的传递或制动减速用不可缺少的材料。 二、摩擦材料发展简史 自世界上出现动力机械与机动车辆后,在其传动与制动机构中就使用摩擦片。初期的摩擦片系用棉花、棉布、皮革等作为基材,如:将棉花纤维或其织品浸渍橡胶浆液后,进行加工成型制成刹车片或刹车带。其缺点:耐热性较差,当摩擦面温度超过120℃后,棉花与棉布会逐渐焦化甚至燃烧。随着车辆速度与载重的增加,其制动温度也相应提高,这类摩擦材料已经不能满足使用要求。人们开始寻求耐热性好的、新的摩擦材料类型,石棉摩擦材料由此诞生。石棉就是一种天然的矿物纤维,它具有较高的耐热性与机械强度,还具有较长的纤维长度、很好的散热性,柔软性与浸渍性也很好,可以进行纺织加工制成石棉布或石棉带并浸渍粘结剂。石棉短纤维与其布、带织品都可以作为摩擦材料的基材。更由于其具有较低的价格(性价比),所以很快就取代了棉花与棉布而成为摩擦材料中的主要基材料。1905年石棉刹车带开始被应用,其制品的摩擦性能与使用寿命、耐热性与机械强度均有较大的提高。1918年开始,人们用石棉短纤维与沥青混合制成模压刹车片。20世纪20年代初酚醛树脂开始工业化应用,由于其耐热性明显高于橡胶,所以很快就取代了橡胶,而成为摩擦材料中主要的粘结剂材料。由于酚醛树脂与其她的各种耐热型的合成树脂相比价格较低,故从那时起,石棉－酚醛型摩擦材料被世界各国广泛使用至今。 20世纪60年代,人们逐渐认识到石棉对人体健康有一定的危险性。在开采或生产过程中,微细的石棉纤维易飞扬在空气中被人吸入肺部,长期间处于这种环境下的人们比较容易患上石棉肺一类的疾病。因此人们开始寻求能取代石棉的其它纤维材料来制造摩擦材料,即无石棉摩擦材料或非石棉摩擦材料。20世纪70年代,以钢纤维为主要代替材料的半金属材料在国外被首先采用。80年代－90年代初,半金属摩擦材料已占据了整个汽车用盘式片领域。20世纪90年代后期以来,NAO(少金属)摩擦材料在欧洲的出现就是一个发展的趋势。无石棉,
1.制动器摩擦片的磨损计算 为了选择合理的摩擦片面积, 通常采用下列几种度量摩擦片磨损指标. 单位摩擦片面积车重T g 2/厘米公斤∑=F G g a T 式中 ?G ——汽车总重； ∑F ——总摩擦面积。 对于轻型汽车，T g 可取为0.5～2.0公斤/2厘米，中型汽车为2.0～2.9公斤/2 厘米，对于重型汽车为2.9～4.2公斤/2厘米。 2.摩擦片与制动鼓间的单位压力片P ，由下式计算出平均单位压力。 如02b R M βμ鼓蹄片=P 式中 蹄M —一个制动蹄的制动力矩； 单位压力片P 对摩擦片的磨损影响很大，当片P 增大时，磨损亦加速。 简单非平衡式制动器的片P 值如下： 紧蹄 0.1001=P ～14.0公斤/2 厘米 松蹄 02P =3.0～5.0公斤/2厘米 紧急制动时 最大P =25～30公斤/2厘米 3.单位摩擦功L 当汽车制动时，其全部动能转化为摩擦功。制动器摩擦片单位面积上所分到的摩擦功，是随着汽车制动时的速度大小而变化的。因此，单位摩擦功用下式计算： 22 /254厘米米公斤?=∑??F V G L 式中 ?V —汽车开始制动是速度，以公里/小时计。 ?V 可按汽车一般行驶速度30公里/小时和最大速度max ?V （或紧急制动时）来分别计算。 当以 ?V =30公里/小时制动时；
本车L=7～20公斤·米/2 厘米 当以最大车速max ?V 制动时； 本车L=30～70公斤·米/2厘米 从制动器的机构合理行来看，应使前后制动器的单位摩擦功接近相等。 六 制动器的升温计算 制动时制动器将汽车的动能转变为热能, 一部分的热传到空气中, 一部分则被制动部件 （主要是制动鼓）所吸收, 使其温度升高, 摩损加剧。 当汽车在水平道路上行驶，紧急制动时热量几乎全部被制动鼓所吸收。于是从速度?V 到完全停车，制动鼓的温升计算公式 C 10850012鼓 g c z V G ????=??τ 式中 ?V —汽车开始制动时速度 鼓g —每个制动鼓的重量， C-制动鼓的热容量， Z-制动鼓数量 在从速度?V =30公里/小时制动到完全停车的情况下, 制动鼓温度的升高不应超过15 ℃ 。 为了防止在长时间下坡时制动摩擦衬片发热过度, 建议采用辅助制动器。 我们曾在有关汽车制造和使用部门配合下, 在云南山区进行山区汽车制动试验。 试验表明, 山区制动器使用十分频繁, 平均每公里制动3 ～5 次, 每分钟制动4 ～6 次。 在下坡行驶时, 制动时间占整个一下坡行驶时间的61 χ 以上。在下云南568 坡时, 最高鼓温竞达582～600度和500℃ 左右.在这样高的温度下, 摩擦片的摩擦系数降低很多, 如不采用必要措施。制动就将失效。
万方数据
１９农业机械学报２０１０年 可观，工作难度也很大；本文应用多学科优化设计方法进行汽车盘式制动器的设计。 １模型的建立 汽车盘式制动器由制动盘和制动钳体组成，如图１所示。制动时，缸筒中的高压油推动活塞，进而推动摩擦片与制动盘发生摩擦，将汽车动能转化为制动盘的内能，以使汽车减速制动。 油 图１浮钳盘式制动器的结构 Ｆｉｇ．１Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｆｌｏａｔｉｎｇｃｌａｍｐｄｉｓｋｂｒａｋｅ制动盘与摩擦片的几 何模型如图２所示，汽车 盘式制动器的优化问题可 描述为：设计汽车盘式制 动器的制动盘和摩擦片， 使得制动器质量最小，制图２制动盘与 动时间最短以及制动过程摩擦片几何模型 中制动盘最高温度最低，Ｆｉｇ．２Ｇｅｏｍｅｔｒｙｍｏｄｅｌｏｆ同时要满足摩擦片压力不ｂｒａｋｅｄｉｓｃａｎｄｂｒａｋｅｐａｄｓ超过许用值、油缸油压不超过许用值以及制动摩擦力矩不超过车轮与地面间附着力矩等约束条件。据此建立盘式制动器多学科设计优化数学模型。 １．１设计变量 确定盘式制动器设计变量为７个，即 Ｘ＝（Ｒ１，Ｒ２，Ｄ。，口，０，Ｐｏ，Ｄ）＝ （髫１，髫２，省３，鬈４，菇５，髫６，髫７） 式中冠．——摩擦片内径，ｍｍ Ｒ２——摩擦片外径，［Ｒｉｆｔ Ｄ。——活塞直径，ｍｍ 口——制动盘的１／２厚度，ｍｍ 口——摩擦片半角，（ｏ）Ｐ。——油压，ＭＰａ Ｄ——制动盘直径，ｍｍ １．２制动器各学科优化分析模型 １．２．１运动学优化模型 运动学优化目标为制动时间最短，约束条件包括：制动力矩２１ｆ不应大于车轮与路面的附着力矩；制动片的压力ｑ不应超过规定值ｑ…；以及油缸内的油压Ｐ。不得超过规定的范围Ｐ～。运动学优化问题描述为 ｍｉｎ＾（Ｘ１）＝ｔｂｒ．ｋ。 ｓ．ｔＸ６≤ｐ。“ ｑｍ．。一０墅｝≥ｏ ‰?Ｉ一琢丽到 嘶卜亟鲁盟≥。 Ｘｌ＝（髫ｌ，并２，茗３，髫５，茗６） 式中形。——单个车轮承受的总重，Ｎ 妒——附着系数，给定妒＝１ ｒ——轮胎滚动半径，ｍｍ 广一制动盘与摩擦片间的摩擦因数，取厂＝ Ｏ．３８ １．２．２结构优化模型 结构优化目标为制动盘和制动片总质量最小，并满足结构上的设计约束要求：摩擦片不应与轮毂发生干涉；摩擦片的安装位置不应超出制动盘的范围之外；油缸不应与轮毂发生干涉，设油缸的中心在摩擦片的平均半径处；制动盘的外径不能大于规定的最大值。结构优化问题描述为 ｍｉｎ厶（Ｘ２）＝ｍ。。 ，）． ｓ．ｔ．髫ｌ—ｉ－－ＩＩ≥Ｏ ｝一菇２ｔ＞０ 半一等＿一丁Ｄｈ≥。 ２２ｒｅ２’ Ｄ…一茗７≥０ Ｘ２＝（菇１，髫２，菇３，菇７） 式中Ｄｈ——轮毂直径，Ｄｈ＝６５ｍｍ ｔｃ——油缸壁厚，ｔ。＝５ｍｍ Ｄ。。。——制动盘最大直径 １．２．３热力学优化模型 热力学优化目标为制动过程中制动盘的最高温度最小，约束条件为最高温度不能超过制动盘的许用最高温度Ｌ。。。即热学科优化问题描述为 ｍｉｎ六（Ｘ３）＝瓦。。 ｓ．ｔ．Ｌ。≤Ｌ。 Ｘ３＝（菇１，嚣２，髫，，菇４，耳５，聋６，髫７） １．３ＭＤＯ优化模型 在上述各学科分析基础上，通过一个ＭＤＯ框架将各学科集成（图３），其实施模型见图４所示。 其中各子系统学科分析模型见前，ＭＤＯ模型的目标函数为（推导略） 八Ｘ）＝２４ｔｂ，止。＋４ｍ。。。＋０．３Ｔ，。。＝ —２４Ｗ—１ｖ２＋４。。。＋０．３Ｔ．４ｍ０ ３ 。 Ｔ ——＋…。＋．． ∞ｏｆｇ １８” ４万方数据
制动器摩擦片材料有哪些种类 前言随着汽车的高速化和大型化,对制动器性能的要求越来越高。制动器性能与它本身的结构以及这一摩擦副的材料有关,而在很大程度上依靠摩擦片的材料。所以,研制了多种摩擦片,但绝大多数是以石棉为主要成分,加入各种提高摩擦性能的添加剂,与树脂一起制成。在摩擦片的使用范围内,要求摩擦力稳定而且大、耐磨性好、并且质量稳定。但是,含有这类有机物的材料具有难以解决的特性——那就是通常当温度升高时,摩擦力要发生复杂的变。 在大多数情况下，摩擦材料都是同各种金属对偶起摩擦的。一般公认，在干摩擦条件下，同对偶摩擦系数大于0.2的材料，称为摩擦材料。材料按其摩擦特性分为低摩擦系数材料和高摩擦系数材料。低摩擦系数材料又称减摩材料或润滑材料，其作用是减少机械运动中的动力损耗，降低机械部件磨损，延长使用寿命。高摩擦系数材料又称摩阻材料（称为摩擦材料）。 1.按工作功能分可分为传动与制动两大类摩擦材料。如传动作用的离合器片，系通过离合器总成中离合器摩擦面片的贴合与分离将发动机产生的动力传递到驱动轮上，使车辆开始行走。制动作用的刹车片（分为盘式与鼓式刹车片），系通过车辆制动机构将刹车片紧贴在制动盘（鼓）上，使行走中的车辆减速或停下来。 2.按产品形状分可分为刹车片（盘式片、鼓式片）、刹车带、闸瓦、离合器片、异性摩擦片。盘式片呈平面状，鼓式片呈弧形。闸瓦（火
车闸瓦、石油钻机）为弧形产品，但比普通弧形刹车片要厚的多，25～30mm范围。刹车带常用于农机和工程机械上，属软质摩擦材料。离合器片一般为圆环形状制品。异性摩擦片多用于各种工程机械方面，如摩擦压力机，电葫芦等。 3.按产品材质分可分为石棉摩擦材料、无石棉摩擦材料两大类。A、石棉摩擦材料分为以下几类：a、石棉纤维摩擦材料，又称为石棉绒质摩擦材料。生产：各种刹车片、离合器片、火车合成闸瓦、石棉绒质橡胶带等。b、石棉线质摩擦材料。生产：缠绕型离合器片、短切石棉线段摩擦材料等。c、石棉布质摩擦材料。生产：制造层压类钻机闸瓦、刹车带、离合器面片等。d、石棉编织摩擦材料。生产：制造油浸或树脂浸刹车带。石油钻机闸瓦等。B、无石棉摩擦材料分为以下几类：a、半金属摩擦材料。应用于轿车和重型汽车的盘式刹车片。其材质配方组成中通常含有30％～50％左右的铁质金属物（如钢纤维、还原铁粉、泡沫铁粉）。半金属摩擦材料因此而得名。是最早取代石棉而发展起来的一种无石棉材料。其特点：耐热性好，单位面积吸收功率高，导热系数大，能适用于汽车在高速、重负荷运行时的制动工况要求。但其存在制动噪音大、边角脆裂等缺点。b、NAO摩擦材料。从广义上是指非石棉－非钢纤维型摩擦材料，但现盘式片也含有少量的钢纤维。NAO摩擦材料中的基材料在大多数情况下为两种或两种以上纤维（以无机纤维，并有少量有机纤维）混合物。因此NAO摩擦材料是非石棉混合纤维摩擦材料。通常刹车片为短切纤维型摩擦块，离合器片为连续纤维型摩擦片。c、
工学院毕业设计（论文综述） 题目：普通轿车前轮盘式制动器的设计 专业：车辆工程 班级： 07车辆（4）班 姓名：徐玉林 学号： 1608070421 指导教师：李同杰 日期： 2010年12月
盘式制动器的现状与发展趋势 车辆工程07级(4)班 学号：1608070421 姓名：徐玉林 指导教师：李同杰 摘要：现今盘式制动器在汽车上的应用越来越普遍，其优越性也越来越明显。本文 主要介绍了盘式制动器的发展历程和现状以及其发展趋势，并对国外先进的制动器 制造和应用技术进行大体的介绍，同时针对我国汽车工业的发展提出了建议和展 望。 关键词：现状发展趋势 Pro/E 盘式制动器 一、盘式制动器介绍 盘式制动器又称为碟式制动器，顾名思义是取其形状而得名。它由液压控制，点击放大图片主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。 盘式制动器由液压控制，主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动，制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧，分泵的活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，动作起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它停下来一样。盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便。特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，在冬季和恶劣路况下行车，盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。很多轿车采用的盘式制动器有平面式制动盘、打孔式制动盘以及划线式制动盘，其中划线式制动盘的制动效果和通风散热能力均比较好。盘式制动器沿制动盘向施力，制动轴不受弯矩，径向尺寸小，制动性能稳定。[1] 结构型式主要有点盘式和全盘式。点盘式：由于摩擦面仅占制动盘的一小部分，故称点盘式。有固定卡钳式和浮动卡钳式两种。为了不使制动轴受到径向力和弯矩，点盘式制动缸应成对布置。制动转矩较大时，可采用多对制动缸。必要时可在中间开通风沟，以降低摩擦副温升，还应采取隔热散热措施，以防止液压油温高变质。全盘式:这种制动器结构紧凑，摩擦面积大。 现代轿车的制动器的鼓式和盘式两大类型，它们各有千秋，但随着轿车车速的不断提高，近年来采用盘式制动器的轿车日益增多，尤其是中高级轿车，一般都采用了盘式制动器。汽车制动简单来讲，就是利用摩擦将动能转换成热能，使汽车失去动能而停止下来。因此，散热对制动系统是十分重要的。如果制动系统经
汽车盘式制动器的制动时间优化设计摘要：利用matlab编程及工程优化的算法，建立以制动的最短时间为目标函数的数学模型，对汽车的制动时间进 行科学的优化设计。有效减少汽车盘式制动器的制动 时间，从而提高汽车的制动与安全性能。 关键词：盘式制动器、最短制动时间、优化设计、单目标优化 盘式制动器以其结构简单、尺寸紧凑,制动性能好,在同样大小的制动力矩条件下,其结构尺寸和质量都比鼓式制动器小,热稳定性和水稳定性好，无机械衰退问题，制动盘高温下形成热裂和热点的可能性小，不会如制动鼓那样的热膨胀引起制动踏板行程损失以及具有安全可靠，迅速平稳，摩擦衬片使用寿命长，重量轻，维修方便等一系列优点,被广泛应用于工程机械和各种汽车上。但除了在一些高性能轿车上用于全部车轮以外，大都只用作前轮制动器，而与后轮的鼓式制动器配合，以期汽车有较高的制动时的方向稳定性。 1.目标函数与设计变量的确定 盘式制动器的设计本质上是一个多目标优化问题。在在制动器设计中有效提高制动效果、缩短制动时间是工程上普遍关注的问题。缩短制动时间是缩短制动距离的有效措施之一，能够有效提高汽车的制动效能，提高汽车的制动性及安全性能。汽车制动时间是重要的技术指标。相同类型、级别的汽车，制动时间较短则汽车的安全性较高以制动时间最短为目标函数, 2.建立盘式制动器优化设计的数学模型 为分析问题的方便，作如下假设引入几个简化条件： 1）制动盘为实体的 2）制动钳或盘是浮动的，一边消除盘上的 弯曲应力。 3）所有吸收的热量均匀分布在整个制动器 上。 盘式制动器的结构剖面图如图所示。如果将 制动器的摩擦衬片的圆形摩擦面划分为无数个与 盘心同心的圆弧单元，则该单元的摩摄与该处的 压力p与线速度v成正比。虽然摩擦衬片上的压力 开始是均匀的，但是随着单元所在半径r的加大， 其滑动线速度也会加大而导致单元磨损的加重。
盘式制动器结构和原理文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
盘式制动器结构和原理 2、定钳盘式制动器 如下图所示：制动钳体通过导向销与车桥相连，可以相对于制动盘轴向移动，制动钳只在制动盘的内侧设置油缸，而外侧的制动块附装在钳体上，制动时，来自制动主缸的液压油通过进油口进入制动油缸，推动活塞及其上的制动块向右移动，并压到制动盘，于是制动盘给活塞一个向左的反作用力，使得活塞连同制动钳体整体沿导销向左移动，直到制动盘右侧的制动块也压紧在制动盘上，此时两侧的制动块都压在制动盘上，夹住制动盘使其制动。 定钳盘式制动器 转播到腾讯微博 定钳盘式制动器 3、典型浮钳盘式制动器 浮钳盘式制动器 如下图所示为桑塔纳轿车前轮制动器。 转播到腾讯微博 桑塔纳轿车前轮制动器 制动钳体用螺栓与支架相连，螺栓同时兼作导向销，支架固定在前悬架总成轮毂轴承座凸缘上。壳体可沿导各销与支架作轴向相对移动，两制动块装在支架上，用保持弹簧卡住，使两制动块可以在支架上作轴向移动，但不会上下窜动。制动盘装在两制动块之间，
并通过轮胎螺栓固定在前轮毂上，制动块由无石棉的活塞在制动液压力作用下，推动内制动块压向制动盘内侧，制动钳上的反力使制动钳壳体向内侧移动，从而带动外制动块压向制动盘外侧面。于是内、外摩擦块将制动盘的两端面紧紧夹住，实现了制动。 4、制动间隙自调结构 利用活塞矩形密封圈的弹性变形实现制动间隙的自动调整。 转播到腾讯微博 制动间隙自调结构 矩形密封圈嵌在制动钳油缸的矩形槽内，密封圈刃边与活塞外圆配合较紧，制动时刃边在摩擦作用下随活塞移动，使密封圈发生弹性变形，相应于极限摩擦力的密封圈极限变形量应等于制动器间隙为设定值时完全制动所需的活塞行程，解除制动时，密封圈恢复变形，活塞在密封圈弹力作用下退回原位，当制动盘与摩擦衬块磨损后引起的制动间隙超过设定值时，则制动时活塞密封圈变形量达到极限值后，活塞仍可在液压作用下，克服密封圈的摩擦力而继续移动，直到实现完全制动为止。解除制动后，制动器间隙即恢复到设定值δ，因活塞密封将活塞拉回的距离仍然等于原设定值δ，活塞密封圈兼起活塞复位弹簧和一次调准式间隙自调装置的作用。 5、制动块磨损报警装置 许多盘式制动器上装有制动块摩擦片磨损报警装置，用来提配驾驶员制动块上的摩擦片需要更换。下图为应用较广泛的声音式制动块磨损损装置。 转播到腾讯微博
汽车液压盘式制动器结 构优化设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
摘要 汽车制动系统是汽车最重要的主动安全系统，制动器则是制动系统的执行机构，其性能好坏直接影响汽车的安全。盘式制动器作为鼓式制动器的替代产品，具有热稳定性好、反应灵敏等优势，但是盘式制动器本身也存在一些问题，并且鼓式制动器存在的一些问题，虽然盘式制 动 器有一定程度改善，但并未得到完全解决，如热衰退、制动噪声等。本文开篇阐明了盘式制动器发展与现状，然后是设计的背景，性质及任务。通过对轿车盘式制动器的深入学习和设计实践，主要是对轿车盘式制动器的零部件结构选型及设计计算，更好地学习并掌握盘式制动器的结构原理与设计计算的相关知识和方法。介绍了盘式制动器的各种类型，性能等，分析了盘式制动器和摩擦衬片的特性. 关键词：盘式制动器;设计；性能分析
Abstract Automobile brake system is the most important initiative safety system, brake is the enforcer of brake system, whose performance affects the vehicle’s safety directly. As the substitution of drum brake, disc brake has advantages of fine thermal stability, delicate feedback, and so on. But it also has some defects, and though the problems of drum brake have been improved, they are not resolved completely, such as thermal fade and brake noise. This paper illustrated disc brake’s development at beginning, then the design’s background, quality and mission. Through the disc brake in-depth study and design practice, mainly for c ar’s disc brake structure selection and design calculation, can better study and master the disc brake structure and working principle and the related knowledge and methods. Introduce the brake disc’s kind and performance. Analyze the disc brake and rub linings’behavior. Key words: disc brake; design; Performance Analysis
一般分为粘结剂、增强纤维、摩擦性能调节剂、填料四大部份: 粘结剂：汽车摩擦材料中一般采用的是热固化型粘结剂，具体应用的有酚醛树脂（主要组成酚醛树脂一丁腈。质量标准 Q/HSY048—94，外观浅黄色至浅棕色黏稠液体 250℃ ≥7，剪切强度/MPa 300℃≥4，室温≥25 320℃≥3，特点及用途适用于汽车等机械的制动器、刹车片的粘接。施工工艺粘接面除油，打磨或喷砂后，用丙酮或乙酸乙酯擦净，涂两遍胶，晾20min;80℃烘20～40min后合拢，160～170℃固化3h）、三聚氰胺树脂、环氧树脂、硅树脂、聚酰胺树脂等。应用最广泛的是酚醛树脂及其改性树脂。改性的目的是改善树脂的高温性能。 增强纤维是摩擦材料也是主要的摩擦组元起增强基的作用，传统材料用的是石棉等矿物纤维，半金属汽车摩擦材料中使用的是钢纤维，同时加入少量铜纤维及其少量矿物纤维。近年来，增强纤维的种类也越来越多，其中最引人注目的是芳纶（Kevlar）的应用。有机纤维的加入，可以降低材料的密度、减小其磨损量，但同时也会降低材料的摩擦系数。为了提高摩擦材料在各温度段的稳定性及其纤维和粘结剂的亲和性能，在实际应用中往往采用多种纤维混合使用。 【刹车片增强纤维实验材料研究： 采用腰果油酚醛树脂作为基体，以硫酸钙、氟化钠及黑铁作为摩擦性能调节剂。采用经过表面处理的硅灰石和海泡石代替石棉作为增强材料。其中硅灰石分为粗（粒度为,颗粒长径比L:D>15）和细（粒度为）两种；海泡石也分为粗（粒度为密码，L:D>50）和细（粒度为,L:D>40）两种。试样基本配方为：基体材料20%，增强材料60%，其他填料20%，根据试验配方，在保持基本材料和填料比例不变的条件下，使用不同增强材料制备做试样。在就基体材料和调节剂不变时，采用1:6（质量分数）的硬脂酸改性细粒（,L:D>12）针状硅灰石和硬脂酸改性粗粒（,L:D>50）纤维状海泡石作为复合增强体所制备的刹车片的综合性能最佳。】 摩擦性能调节剂可以分为2类：（1）减摩材料：莫氏硬度一般小于2，它的加入可提高材料的耐摩性，减小噪音及降低摩擦系数。这类材料主要有：石墨、二硫化钼、铅、铜等。（2）摩阻材料：莫氏硬度一般大于4，它的加入可以增加材料的摩擦系数。大部分无机填料和部分金属及其氧化物属这一类。摩擦性能调节剂的加入主要是调节材料的热稳定性能以及其工作稳定性。 填料主要以粉末的形式加入。填料的作用很多，比如加入铜粉，作用是可在摩擦材料和对偶间形成转移膜，既能提高摩擦力矩和稳定摩擦系数，又能减小对对偶件的损伤，提高整个，可以提高材料的密度。硫酸钡摩擦副的耐磨性能。加入． 刹车片生产流程 原料混和：基本上刹车片是由钢纤、矿绵、石墨、耐磨剂、树脂及其它化学物质所组成， 而磨擦系数、耐磨指数及噪音值的大小，就是透过这些原料的比例分配进行调整。 热成型阶段：将混合好的原料倒入模具里，并重压成型
制动计算 制动系统方面的书籍很多，但如果您由于某事需要找到一个特定的公式，你可能很难找到。本文面将他们聚在一起并作一些的解释。他们适用于为任何两轴的车辆，但你的责任就是验证它们。并带着风险使用..... 车辆动力学 静态车桥负载分配 相对重心高度 动态车桥负载（两轴车辆） 车辆停止 制动力 车轮抱死 制动力矩 制动基本原理 制动盘的有效半径 夹紧力 制动系数 制动产生 系统压力 伺服助力 踏板力 实际的减速度和停止距离 制动热 制动耗能 动能 转动能量 势能 制动功率 干式制动盘温升 单一停止式温升 逐渐停止式温升 斜面驻车 车桥负荷 牵引力 电缆操纵制动的损失 液压制动器 制动液量要求 制动基本要求 制动片压缩性 胶管膨胀 钢管膨胀 主缸损失 制动液压缩性 测功机惯性
车辆动力学 静态车桥负载分配 这里：Mf=静态后车桥负载（kg）；M=车辆总质量（kg）；Ψ=静态车桥负载分配系数注：对于满载和空载的车辆的变化往往是不同的。 相对重心高度 这里： h=重心到地面的垂直距离（m）；wb=轴距；X=相对重心高度; 动态车桥负载（仅适用于两轴车辆） 制动过程中车桥负载的变化与哪个车桥制动无关。它们只依赖于静态负载条件和减速度大小。 这里：a=减速度（g）；M=车辆总质量（kg）；Mfdyn=前桥动态负载（kg）； 注：前桥负荷不能大于车辆总质量。后桥负荷是车辆质量和前桥负荷之间的差值，并不能为负数。它可能脱离地面。（摩托车要注意）！ 车辆停止 制动力 总制动力可以简单地用牛顿第二定律计算。 这里：BF=总制动力（N）；M=车辆总质量（kg）；a=减速度（g）；g=重力加速度（s/m2）；车轮抱死 如果车轮不抱死只能产生制动力，因为轮子滑动摩擦力比滚动摩擦力低得多。在车轮抱死前特定车轴可能的最大制动力计算公式如下： 这里：FA=车桥可能的总制动力（N）；Mwdyn=动态车桥质量（kg）；g=重力加速度（s/m2）；μf=轮胎与地面间摩擦系数； 制动力矩 决定了哪个车轮需要制动来产生足够的制动力，每个车轮扭矩的要求需要确定。对于某些规则，前部和后部制动器之间的分配是确定的。这可能是通过不同的刹车片大小或更容易使
刹车片基本知识 刹车片也叫刹车皮。在汽车的刹车系统中,刹车片是最关键的安全零件，所有刹车效果的好坏都是刹车片起决定性作用，所以说好的刹车片是人和汽车的保护神。 刹车片是指固定在与车轮旋转的制动鼓或制动盘上的摩擦材料，其中的摩擦衬片及摩擦衬块承受外来压力，产生摩擦作用从而达到车辆减速的目的。 组成结构 刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成，钢板要经过涂装来防锈，涂装过程用SMT-4炉温跟踪仪来检测涂装过程的温度分布来保证质量。其中隔热层是由不传热的材料组成，目的是隔热。摩擦块由摩擦材料、粘合剂组成，刹车时被挤压在刹车盘或刹车鼓上产生摩擦，从而达到车辆减速刹车的目的。由于摩擦作用，摩擦块会逐渐被磨损，一般来讲成本越低的刹车片磨损得越快。摩擦材料使用完后要及时更换刹车片，否则钢板与刹车盘就会直接接触，最终会丧失刹车效果并损坏刹车盘。 传统制造工艺中，在刹车片上使用的摩擦材料是由多种粘合剂或添加剂组成的混合物，并在其中添入纤维以提高其强度，起加固作用。刹车片生产厂家在关于使用材料的公布上特别是新配方上往往是守口如瓶的，当然，一些成分配料如：云母、硅石、橡胶碎片等是公开的。而刹车片制动的最终效果、抗磨损能力、抗温能力及其它性能将取决于不同成分间的相对比例。 刹车片原材料的组成 一般分为粘结剂、增强纤维、摩擦性能调节剂、填料四大部份:
粘结剂是摩擦材料中的一个最重要的组元，它可以影响材料的热衰退性能、恢复性能、磨损性能和机械性能。一般有热固性、热塑性、橡胶类、复合型类几种，汽车摩擦材料中一般采用的是热固化型粘结剂，具体应用的有酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、硅树脂、聚酰胺树脂等。应用最广泛的是酚醛树脂及其改性树脂。改性的目的是改善树脂的高温性能。为了更大的提高粘结剂的高温性能，现在先进的汽车摩擦材料已经有些采用聚酰亚胺树脂，但目前这种树脂成本太高，普及不容易。 增强纤维是摩擦材料也是主要的摩擦组元起增强基的作用，传统材料用的是石棉等矿物纤维，半金属汽车摩擦材料中使用的是钢纤维，同时加入少量铜纤维及其少量矿物纤维。近年来，增强纤维的种类也越来越多，其中最引人注目的是芳纶（Kevlar）的应用。有机纤维的加入，可以降低材料的密度、减小其磨损量，但同时也会降低材料的摩擦系数。为了提高摩擦材料在各温度段的稳定性及其纤维和粘结剂的亲和性能，在实际应用中往往采用多种纤维混合使用。 摩擦性能调节剂可以分为2类：（1）减摩材料：莫氏硬度一般小于2，它的加入可提高材料的耐摩性，减小噪音及降低摩擦系数。这类材料主要有：石墨、二硫化钼、铅、铜等。（2）摩阻材料：莫氏硬度一般大于4，它的加入可以增加材料的摩擦系数。大部分无机填料和部分金属及其氧化物属这一类。摩擦性能调节剂的加入主要是调节材料的热稳定性能以及其工作稳定性。 填料主要以粉末的形式加入。填料的作用很多，比如说加入铜粉，它的作用是可以在摩擦材料和对偶间形成转移膜，既能提高摩擦力矩和稳定摩擦系数，有能减小对对偶件的损伤，提高整个摩擦副的耐摩性能。加入硫酸钡，可以提高材料的密度。
汽车制动盘和制动摩擦片检测 【课题】汽车制动盘和制动摩擦片检测《汽车维护教程》第一级下册（高等教育出版社）【课时】2课时 【教材内容分析】 《汽车维护操作》主要介绍汽车维护操作的基本知识，主要内容包括丰田概况、丰田技术员、基本的维修操作、工作安全、5S、定期维护的目的、定期维护的的基本知识、定期维护等。本工位主要让学生了解和掌握汽车前轮制动器摩擦片和制动盘的检测方法以及能正确判断制动盘和制动摩擦片的磨损情况。 【学生情况分析】 本课所面临的教学对象为中职学校汽修专业的学生，其实中职的学生不比普高的学生差，只是我们老师没有激发学生的学习兴趣，并且没有养成一种良好的学习习惯而已。面对这样的情况，首先我们应该要激发其学习兴趣。对于那些报汽车专业学生相信应该对汽车还是有一定兴趣，但这需要我们教育好、引导好。此外，由于中职学生学习难度不能太大，要让学生容易接受。因此我们需将各个操作项目进行分步骤细化讲解，来降低学习的学习难度。 制动盘和制动摩擦片的结构、原理在之前的项目循环中已经讲解过，本堂课为实训课，在学生知道结构原理的基础上加强学生动手操作能力，让我们学生的技能学习更加符合企业的现实需要。 【教学目标】 认知目标： 1、指导各检查项目的原因和依据。 2、知道制动盘和制动摩擦片检查的作业流程。 能力目标： 1、能借助举升设备和常用工具，在15分钟内独立拆卸和安装制动摩擦片，且作 业流程规范，安装后能正常使用。 2、能借助测量工具，在规定时间内进行掌制动摩擦片、制动盘的检查。 3、让学生能独立的按照整个项目内容的作业流程进行操作。 情感目标： 1、操作步骤规范，动作标准。 2、工具、场地整理清洁，有安全环保意识。 【教学难点重点】 重点：汽车制动摩擦片的的拆卸方法。（通过操作强化记忆。） 难点：千分尺使用 （通过将该操作进行一步一步的分解，一个动作、一个动作的进行细化讲解来突破难点。）【教学方法】 分组教学与演示教学法 【教学平台和资源】 多媒体、自制ppt幻灯片、工作任务书若干、评分表若干、千分尺4套、各类拆装工具4套、整车两辆等 【教学策略与思路】 我校开展汽修任务驱动和项目教学的工作已有四年的时间，本人参加汽修项目教学的工作也有四年，我校汽修项目教学的框架基本形成，包括从学生的整队、7s的管理、教学模
制动摩擦片的常见问题的分析解决 制动摩擦片的摩擦系数过高或过低都会影响汽车的制动性能。尤其是汽车在高速行驶中需紧急制动时，摩擦系数过低就会出现制动不灵敏，而摩擦系数过高就会出现轮胎抱死现象，进而造成车辆甩尾和打滑，对行车安全构成严重威胁。按照国家标准，制动摩擦片的适宜工作温度为100~350℃。但许多劣质制动摩擦片在温度达到250℃时，其摩擦系数就会急剧下降，而此时制动就会完全失灵。一般来说，按照SAE标准，制动摩擦片生产厂商都会选用FF级额定系数，即摩擦额定系数为0.35~0.45。相关阅读：汽车防抱死制动系统(ABS)检修七要点专家详解汽车制动系日常性维护 制动摩擦片的寿命与硬度的关系是怎样的？ 制动摩擦片的寿命与表面硬度并没有一定的关系。但如果表面硬度高时，制动摩擦片与制动盘的实际接触面积小，往往会影响使用寿命。而影响制动摩擦片寿命的主要因素包括硬度、强度、摩擦材料的磨损性等。一般情况下，前制动摩擦片的寿命为3万km，后制动摩擦片的使用寿命为12万km。 制动时为什么会产生抖动现象？ 往往是由于制动摩擦片或制动盘的变形造成的，这与制动摩擦片和制动盘的材质、加工精度及使用受热变形有关，其主要原因有制动盘厚薄不匀、制动鼓的圆度差、制动摩擦片的不均匀磨损，以及热变形和热斑等。 除此之外，制动卡钳的变形或安装不当，以及制动摩擦片的摩擦系数不稳定也会引起制动时抖动。另外，如果制动摩擦片在制动时产生的振动频率与悬挂系统产生共振时，也会产生抖动现象。 涉水后对制动性能的影响？ 由于涉水后制动摩擦片/蹄与制动盘/鼓之间有一层水膜，减小了摩擦力，会影响制动效果，而且制动鼓内的水也不容易散出。 对于盘式制动器来说，这种涉水对于制动效果带来的影响会低一些，因为盘式制动器的制动摩擦片接触面积小，而且是暴露在外，不会存留水滴。在车轮转动时由于离心力的作用，制动盘片上的水滴会很快散失，只要涉水后猛踩几脚制动就会去除残留的水层。 但对于鼓式制动器来说，在涉水后必须要边走边踩制动，即边踩油门边踩制动，连续几次后可将制动蹄与制动鼓之间的水份蒸发掉，进而恢复制动效果。 为什么制动时会产生噪声？
盘式制动器-课程设计
中北大学 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学院（系）：机电工程学院 专业：车辆工程 题目：夏利汽车盘式制动器方案设计 综合成绩： 职称: 年月日
目录 一、夏利汽车主要性能参数---------------------4 二、制动器的形式-----------------------------5 三、盘式制动器主要参数的确定-----------------7 四、盘式制动器制动力矩的设计计算-------------9 五、盘式制动器制器的校核计算----------------10 1.前轮制动器制动力矩的校核计算 2.摩擦衬片的磨损特性计算 六、经过计算最终确定后轮制动器的参数--------13 七、设计小结--------------------------------13 八、设计参考资料----------------------------13
轿车前轮制动器设计说明书前言汽车制动系是用以强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动的机构。随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，为了保证行车安全，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。也只有制动性能良好、制动系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。本次课程设计根据任务要求只对夏利汽车盘式制动器方案设计。
一、汽车主要性能参数 主要尺寸和参数： （1）、轴距：L=2405mm （2）、总质量：M=900kg （3）、质心高度：0.65m （4）、车轮半径：165mm （5）、轮辋内径：120mm （6）、附着系数：0.8 （7）、制动力分配比：后制动力/总制动力=0.19 （8）、前轴负荷率：60%；即质心到前后轴距离分别为 （9）、轮胎参数：165/70R13； 轮胎有效半径为： 轮胎有效半径=轮辋半径+（名义断面宽度×高宽比） 所以轮胎有效半径 （10）、制动性能要求：初速度为50KM/h时，制动距离为15m。则满足制动性能要求的制动减速度由：计
交通与汽车工程学院 课程论文说明书 课程名称: 车辆工程专业科技创新实践活动课程代码: 3510429 题目: 制动盘优化设计 年级/专业/班: 2011级/车辆工程/汽设一班 学生姓名: 刘陈 学号: 312011********* 开始时间: 2014 年 03 月 18 日 完成时间: 2014 年 05 月 25 日 课程论文成绩： 学习态度及平时成绩（30）技术水平与实际 能力（20） 创新（5） 说明书（计算书、图纸、分析 报告）撰写质量（45） 总分 （100） 指导教师签名：年月日
前言 (1) 1汽车刹车盘国内外研究现状与目标 (1) 1.1国外研究现状 (1) 1.2国内研究现状 (2) 2制动盘组织分析与性能要求 (2) 3制动盘温升对摩擦系数的影响 (3) 4制动盘直径D (3) 5制动盘厚度h (3) 6 制动盘常存在的问题 (4) 6.1气孔 (4) 6.2缩松 (4) 6.3砂眼缺陷 (4) 7制动盘catia图形 (4) 结论 (7) 致谢 (7) 参考文献 (8)
前言 汽车的设计与生产涉及到许多领域，其独有的安全性、经济性、舒适性等众多指标，也对设计提出了更高的要求。汽车制动系统是汽车行驶的一个重要主动安全系统，其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响。本次设计的主要内容就是运输车辆中的制动器，目前广泛使用的是摩擦式制动器，摩擦式制动器就其摩擦副的结构形式可分成鼓式、盘式和带式三种。其中盘式制动器较为广泛。盘式制动器有着制动效果更好，不易受外界条件影响，且制动较平稳等优势。 1汽车刹车盘国内外研究现状与目标 制动盘在汽车的制动系统中发挥着至关重要的作用，性能优良的制动盘是汽车安全行驶的前提条件之一。虽然经过多年的应用与发展，但是从早期的石棉制动盘到目前广泛使用的铸铁制动盘，在环保、质量等方面都存在一些缺陷，并不能完全满足市场需求。汽车产业的迅猛发展，汽车产量的大幅度增加，降低能源消耗、加强环境保护对汽车用材料轻量化的要求，迫使人们不停的开展对汽车制动盘的研究。 1.1国外研究现状 国外早期的制动盘是用石棉纤维填充酚醛树脂制造而成的，其中石棉由硅酸盐矿物质得，含有一定数量的结晶水。由于强制制动时制动盘表面瞬间温度可达到500到600摄氏度，所含的结晶水快速遗失，往往造成制动盘制动性能发生热衰退，同时制动盘自身磨损，再加上石棉在加工、使用中其粉尘具有致癌作用，因此石棉制动盘渐渐被禁用。 从20世纪60年代开始，美、欧、日等国家大面积推广使用的第二代刹车盘是半金属石墨复合材料制造的一。其主要成分是钢纤维、石墨、金属粉及其辅料，用改性酚醛树腊粘结成型。半金属刹车盘比石棉刹车盘耐磨性提高25％以上，摩擦系数高、导热性好加工易成型。同时，这种刹车盘也出现钢纤维在潮湿环境中易生锈、刹车时噪音大等缺点。 后来，由于铸铁具有一定的强度和良好的耐磨性，材料和制造成本都较低，
制动摩擦片常见问题分析 制动摩擦片摩擦系数高低对制动的影响？ 制动摩擦片的摩擦系数过高或过低都会影响汽车的制动性能。尤其是汽车在高速行驶中需紧急制动时，摩擦系数过低就会出现制动不灵敏，而摩擦系数过高就会出现轮胎抱死现象，进而造成车辆甩尾和打滑，对行车安全构成严重威胁。按照国家标准，制动摩擦片的适宜工作温度为100～350 ℃。但许多劣质制动摩擦片在温度达到250 ℃时，其摩擦系数就会急剧下降，而此时制动就会完全失灵。一般来说，按照SAE标准，制动摩擦片生产厂商都会选用FF级额定系数，即摩擦额定系数为0.35～0.45。 制动摩擦片的寿命与硬度的关系是怎样的？ 制动摩擦片的寿命与表面硬度并没有一定的关系。但如果表面硬度高时，制动摩擦片与制动盘的实际接触面积小，往往会影响使用寿命。而影响制动摩擦片寿命的主要因素包括硬度、强度、摩擦材料的磨损性等。一般情况下，前制动摩擦片的寿命为3万km，后制动摩擦片的使用寿命为12万km。 制动时为什么会产生抖动现象？ 往往是由于制动摩擦片或制动盘的变形造成的，这与制动摩擦片和制动盘的材质、加工精度及使用受热变形有关，其主要原因有制动盘厚薄不匀、制动鼓的圆度差、制动摩擦片的不均匀磨损，以及热变形和热斑等。 除此之外，制动卡钳的变形或安装不当，以及制动摩擦片的摩擦系数不稳定也会引起制动时抖动。另外，如果制动摩擦片在制动时产生的振动频率与悬挂系统产生共振时，也会产生抖动现象。 涉水后对制动性能的影响？ 由于涉水后制动摩擦片/蹄与制动盘/鼓之间有一层水膜，减小了摩擦力，会影响制动效果，而且制动鼓内的水也不容易散出。 对于盘式制动器来说，这种涉水对于制动效果带来的影响会低一些，因为盘式制动器的制动摩擦片接触面积小，而且是暴露在外，不会存留水滴。在车轮转动时由于离心力的作用，制动盘片上的水滴会很快散失，只要涉水后猛踩几脚制动就会去除残留的水层。 但对于鼓式制动器来说，在涉水后必须要边走边踩制动，即边踩油门边踩制动，连续几次后可将制动蹄与制动鼓之间的水份蒸发掉，进而恢复制动效果。 为什么制动时会产生噪声？ 制动时噪声的产生主要是由于悬挂系统相关部件的共振或相互干涉引起的。但也存在由于制动盘的材料使用不当或变形，制动摩擦片的硬度、孔隙率、摩擦特性和压缩特性不合格，制动摩擦片和制动盘受潮生锈（只需制动几次即可恢复），制动摩擦片配方中的金属丝太硬，制动摩擦片磨损程度报警，以及机械式制动摩擦片刮盘等原因引起的噪声或尖叫。 为什么新装的制动摩擦片有制动偏软的现象？ 在更换新的制动摩擦片后可能会出现制动偏软的现象，其可能有原因有：制动摩擦片安装不符标准，制动盘表面有污染而未清洁，制动管路存在故障或制动液不足，制动液压缸内排气不彻底，制动盘过度磨损且表面不平整，以及制动摩擦片质量不合格。 为什么会出现制动迟滞现象？ 出现制动迟滞的现象，可能原因有：制动器回位弹簧失灵，制动摩擦片与制动盘间隙不当或装配尺寸过紧，制动摩擦片热膨胀性能不合格，以及驻车制动回位不良。 制动时冒烟是为什么？ 制动摩擦片中含有20％左右的有机物，温度过高时会发生分解并冒烟，并在摩擦片表面形成一层油状物质，影响制动效果。而发生这种现象可能的原因有：在下坡时频繁制动，引起温度过高而冒烟；制动摩擦片的配方中有机物含量不合格，超标。 制动摩擦片的背板为何会脱落？ 制动摩擦片的背板脱落有两种情况，一是背板与摩擦材料之间产生裂纹；二是摩擦材料自身产生裂纹。而可能的原因有：背板的前期处理工艺差，摩擦材料的稳定性差，压制工艺不合格，粘合剂质量差，使用温度过高，不正确的安装、撞击和敲打。 制动摩擦片内槽的作用？ 制动摩擦片内槽的作用有排放气体，降低噪音并改变产品固有频率，排出磨屑，增强摩擦材料与背板的粘合程度。