摩擦材料
摩擦材料
摩擦材料 |
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用于制动器的摩擦材料,通常在很高的剪力和温度条件下工作。要求这类材料能吸收动能,并将动能转化为热散发到空气中。其工作温度和温升速度是影响性能的主要因素,制动器工作时,吸收的能量越大,完成的制动时间越短,则温升越高。摩擦材料的工作温度如超过其许用工作温度,性能会显著恶化。对摩擦材料的基本要求如下: ① 摩擦因数高而稳定,具有良好的恢复性能; ② 耐磨性好,允许压强大,又不损伤对偶材料; ③ 有一定的耐油、耐湿、抗腐蚀及抗胶合性能; ④ 有一定的机械强度和良好的制造工艺性。 在摩擦面上开槽可以储集侵入的灰尘等脏物而减轻磨损。 |
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表1 摩擦材料的种类 |
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类 别 |
基 材 |
黏合剂 |
硬度(HBS) |
抗剪强度 /MPa |
抗压强度 /MPa |
摩擦因数 (干式) |
线膨胀系数 20~500℃ |
主要特性及用途 |
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20℃时 |
60℃时 |
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金 属 粉 末 |
冶 金 材 料 |
铜基 粉末 |
烧结 |
18~20 |
25~28 |
93~117 |
245~274 |
0.25~0.35 |
17.6×10-6~22×10-6 |
高速、高温时摩擦因数稳定且较高,耐高温、耐磨、许用压强可达2.74~ 3.92MPa。多用于重载荷的盘式制动器和重型汽车制动器 |
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铁基 粉末 |
烧结 |
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50~150 |
|
294~686 |
0.2~0.6 |
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石 棉 制 品 及 其 牌 号 |
100 |
石棉 绒、 石棉 布、 带 |
橡胶或 树脂 |
布氏 硬度 /N· cm-2 |
80±20 |
冲击 强度 /N·m ·cm-2 |
≥196 |
吸水 (油) 率 /% |
≤0.3 (0.5) |
工作 温度 120℃/ 250℃/ 300℃ |
0.42/ 0.35— |
磨损率 /mm· (30 min)-1 |
布 |
绒 |
石棉纤维掺以一定的棉花,按需要在纺织时加入锌丝或铜丝织成布或带,再经黏合剂和充填物混合浸渍,干燥、热压制成。石棉绒的制法与石棉布类似,但不必织成布,是将绒经黏合,加添加剂经热压而成。这类制品各牌号分别制成轻、中、重型机械制动器 |
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0.05 |
0.16 |
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274 |
350±50 |
≥39.2 |
≤0.5 |
0.45/ 0.40— |
0.04 |
0.07 |
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307 |
250±50 |
≥39.2 |
≤0.5 |
0.45/ 0.45— |
0.04 |
0.07 |
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507 |
380±50 |
≥49 |
≤0.4 |
0.5/— /0.45 |
0.04 |
0.09 |
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513 |
100±20 |
≥78.4 |
≤0.4 |
0.48/— /0.47 |
0.03 |
0.09 |
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碳-碳摩擦材料 |
碳纤维 |
树脂 烧结 |
是新型摩擦材料,以碳纤维做增强剂,用有机高分子化合物黏结后焙烧而成。耐热性能好(可达800~1000℃)耐磨损,密度小,单位面积吸收功率高,在摩擦材料中性能最好 |
用于飞机制动器的摩擦材料 |
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烧结 陶瓷 |
无机物 |
烧结 |
|
用于超音速飞机上、超重载荷制动器的摩擦材料 |
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表2 摩擦副计算用数据(推荐值) |
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摩擦材料 |
对摩 材料 |
块式制动器 |
带式制动器 |
盘式制动器 |
摩擦因数 μ |
许用 温度 t/℃ |
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停止式 |
滑摩式① |
停止式 |
滑摩式 |
干 式 |
湿 式 |
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pp |
(pυ)p |
pp |
(pυ)p |
pp |
(pυ)p |
pp |
(pυ)p |
pp |
(pυ)p |
pp |
(pυ)p |
干 式 |
湿 式 |
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铸铁 |
钢 |
2 |
5 |
1.5 |
2.5 |
1.5 |
2.5 |
1 |
1.5 |
0.2~0.3 |
|
0.6~0.8 |
|
0.17~0.2 |
0.06~0.08 |
260 |
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钢 |
钢或 铸铁 |
2 |
|
1.5 |
|
1.5 |
|
1 |
|
0.2~0.3 |
|
0.6~0.8 |
|
0.15~0.18 |
0.06~0.08 |
260 |
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青铜 |
钢 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.2~0.3 |
|
0.6~0.8 |
|
0.15~0.2 |
0.06~0.11 |
150 |
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石棉树脂② |
钢 |
0.6 |
5 |
0.3 |
2.5 |
0.6 |
2.5 |
0.3 |
2.5 |
0.2~0.3 |
1.4 |
0.6~0.8 |
|
0.35~0.4 |
0.10~0.12 |
250 |
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石棉橡胶 |
钢 |
|
5 |
|
2.5 |
0.6 |
2.5 |
0.3 |
2.5 |
|
1.4 |
|
|
0.4~0.43 |
0.12~0.16 |
250 |
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石棉铜丝 |
钢 |
|
5 |
|
2.5 |
0.6 |
2.5 |
0.3 |
2.5 |
|
1.4 |
|
|
0.33~0.35 |
— |
— |
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石棉浸油 |
钢 |
0.6 |
5 |
0.3 |
2.5 |
0.6 |
2.5 |
0.3 |
2.5 |
0.2~0.3 |
1.4 |
0.6~0.8 |
|
0.3~0.35 |
0.08~0.12 |
250 |
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石棉塑料 |
钢 |
0.6 |
5 |
0.4 |
2.5 |
0.6 |
2.5 |
0.4 |
2.5 |
0.4~0.6 |
1.4 |
1.0~1.2 |
|
0.35~0.45 |
0.15~0.20 |
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① 此处为通称,垂直制动时称下降式。②即石棉树脂刹车带。 注:pp为许用压强,单位为MPa;(pυ)p为许用值,其单位为MPa·m/s。 |