广宁沙糖桔论坛:离合器摩擦片的参数

　　摩擦件为圆盘，分单盘和多盘两种，并有干式和湿式之分。单盘式结构简单，只有一对摩擦面，从动部分惯量很小，散热性好，调整方便，分离彻底，但所能传递的扭矩小，一般不超过1000牛．米。多盘式有多对摩擦面，传递的扭矩可达8×106牛．米。如要求传递大扭矩，可增加摩擦面对数，而不必增大离合器的径向尺寸和轴向压紧力，这有利于降低离合器的转动惯量。多盘式结构紧凑，可采用不同材料的摩擦面，便于制造、安装和调整，允许在变速下接合，应用广泛；但摩擦面对数过多会影响离合灵活性，甚至卸去压紧力后，主、从摩擦件仍不能彻底脱开，造成摩擦面的过量磨损。通常干式摩擦面应少于15对，湿式应少于30对。湿式摩擦离合器的摩擦件浸在油中工作，常为多盘式，比干式磨损小，散热好，温升低，寿命长，所能传递的扭矩大。

　　摩擦件为截锥体，分单锥和双锥两种。这种离合器结构简单，接合平稳，分离彻底；能产生较大的摩擦力，摩擦面磨损后一般不需人工调整，由于单锥式只有一对圆锥摩擦面，双锥式也只有两对摩擦面，如要传递大扭矩必须增大锥体的径向尺寸。减小锥角可增加摩擦力，但内外锥面不易分离。通常，摩擦面材料为金属-金属时，锥顶半角应不小于7°；为皮革-金属时，应不小于12°。

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1986年以前，我国生产汽车制动器衬片和离合器面片的质量检验标准是参考前苏联国家标准，由建材工业部制订的JC123-124-66标准。这一标准所采用的测试方法及性能指标都比较落后，不能适应汽车向高速、大功率方向发展的要求。1986年，我国参考日本标准JISD4411-75，JISD4311-75，制定了新的检验标准GB5763-86《汽车制动器衬片》、GB5764-86《汽车用离合器面片》，新旧标准对比如表1所示。

表1 新、旧标准对比表

标准项目 GB5763-86
GB5764-86 建标JC123-66 新标准优点
试验机 采用日本HP-S定速试验机 采用前苏联圆盘试验机 定速试验机灵敏性好，可自动记录摩擦力、温度。

压紧力 0.98 MPa 0.294 MPa 符合汽车实际工况，能满足汽车制动器衬片在高速、重负荷下的要求。

测试温度 100 ～350 ℃ 100 ～250 ℃ 有利于改进汽车摩擦材料的耐高温性能。

磨损标准 磨损率
(单位摩擦功的磨损体积数) 磨耗
(单位时间的厚度差) 原标准定的磨损标准不妥，新标准以测定磨损率较合理。

新的产品国标实施后，推动了企业工艺改造，解决了产品的高温热衰退与恢复，使摩擦系数稳定，产品使用寿命延长，提高了产品质量。80年代末，汽车制动器衬片的国际标准ISO7881-87已发布，它是用美国SAE-Chass摩擦试验机对汽车制动器衬片摩擦性能予以评价。国际标准ISO7881-87比日本JISD标准更为先进，它采用了更详细、更严格和更切合实际工况条件的测试方法与手段。现在，日本已对汽车摩擦材料检测标准作了修改，修订后的JISD4411-93《汽车用制动器衬片与衬垫》代替JISD4411-75；用JISD4311-90《汽车用离合器面片》代替JISD4311-75。
国际标准ISO7881-87及世界各先进标准已引起我国汽车摩擦材料制造行业的高度重视，根据实际工况，应用先进的测试设备制定新的产品标准已是势在必行。

2 产品品种与系列
我国生产的汽车摩擦材料品种(配方)比较单一，大多是一种配方用于多种车型，这不仅使摩擦材料的效益不能充分发挥，而且与我国幅员辽阔，路况不一的地理条件极不相称。国外摩擦材料产品品种较多，大体上是按所能承担的负载(温度、速度、比压)耐磨性能分档，同时列出所能覆盖的车种，如小客车、载货车等。用户根据汽车车型种类、使用条件和要求选配。例如，前西德TEXTAR公司在1976年即具有20种汽车鼓式制动衬片配方，并完整地提供产品的摩擦系数、速度、温度、压力和磨损特性。
我国汽车摩擦材料类别(材质、工艺)开发在近10年来已取得很大进展，如半金属无石棉盘式衬块和石棉布基缠绕离合器面片的开发与制造已取得效益，而国外先进国家却已取消有石棉的汽车摩擦材料产品的制造，对于汽车离合器面片全部采用缠绕制品。因为缠绕制品高速旋转的抗破裂强度高，接合平稳性好，适合高速汽车的需要。
产品系列化在我国目前还未成定局，这是由于受到众多引进汽车的困扰，但许多厂家已作了有益的探索。

3 制造工艺和技术装备
我国汽车摩擦材料生产技术比较落后，在80年代前，我国汽车摩擦材料生产技术仅停留在欧洲二三十年代水平。以当时我国汽车摩擦材料生产在全国领先的杭州制动材料厂来比较，该厂是2至3人操作1台油压机，而在前西德则是1人管理10台。又如配料、称料和装料，前西德早已实现了自动化操作，而我国仍是手工操作。
90年代后，我国汽车摩擦材料生产开始引进国外先进技术，在吉林建立了汽车摩擦材料样板生产线，该生产线是引进日本、韩国的技术，具有国际80年代先进生产水平，在技术改造方面比较适合我国国情，这在全国汽车摩擦材料生产方面起到了很大的推动作用。
我国汽车摩擦材料生产工艺到目前为止都是比较老的干法工艺及湿法工艺，这些工艺普遍存在的问题是能源消耗大，制品质量难以进一步提高，而其他先进国家中早已采用冷压法、挤出法、胶乳浸渍法、缠绕法和注射法等新工艺。

4 无石棉摩擦材料〔6～9〕
由于石棉对人体具有致癌作用，从70年代起，国外就出现了汽车摩擦材料无石棉化的发展趋势。以钢、陶瓷、玻璃代替石棉增强纤维，所制成的无石棉摩擦材料不仅避免了环境污染，而且还具有高温摩擦系数稳定、磨损小的优点。目前，美国生产的汽车摩擦材料已全部采用了无石棉材料，而欧洲国家的新车前轮盘式制动器制动衬片基本采用了无石棉制品，后轮鼓式制动制动衬片部分采用石棉制品，日本也在积极开展无石棉汽车摩擦材料的开发。
我国汽车摩擦材料目前绝大部分仍是石棉制品，只有少数引进的轿车生产厂家采用了无石棉汽车摩擦材料，但无石棉汽车摩擦材料的研究与开发引起了国内生产厂家及科研单位的高度重视。

5 原材料
汽车摩擦材料主要由3种成分组成： ① 增强材料(如石棉、钢纤维等)； ② 粘结剂(如树脂、橡胶等)； ③ 调节材料(如长石粉、石墨、铜纤维等，起硬度、温度、抗冲击强度的调节作用)。
树脂是摩擦材料中的关键成分，它对于摩擦材料在高温下的强度和摩擦性能有很大影响，我国汽车摩擦材料中的树脂多采用纯酚树脂，其分解温度始于230 ～250 ℃，300 ℃时呈现高潮，300 ～400 ℃产生芳香族油状液体产物，超过400 ℃则深度分解，生成一氧化碳、二氧化碳等气体。这些液状、气态分解物起到了润滑和气垫作用，结果导致摩擦系数下降，汽车在制动时，刹车片表面瞬时温度可达600 ～800 ℃，这样，纯树脂作为粘结剂就难满足现代汽车高速、大功率的要求。目前，国外都采用改性树脂，改性树脂具有耐高温的优点，如英国菲乐多公司生产的汽车刹车片在600 ℃的高温下仍能保持稳定的摩擦性能。
目前，我国汽车摩擦材料作为增强材料的主要原料是石棉，由于石棉具有致癌作用，欧、美、日等先进工业国家都以钢纤维、陶瓷纤维以及玻璃纤维等代替石棉。

6 科研与测试
1976年，杭州制动材料厂成立了杭州汽车摩擦材料研究所，拥有从前西德、日本引进的制动试验台、离合器试验台和定速机等，但与先进国家同行业研究水平相比，还存在很大差距。例如还必须有先进的设备以便根据SAE、BS标准进行测试；又如缺乏能以大范围的试验惯量进行测试的制动试验台和能测试大直径、高速旋转破坏强度的离合器试验台等。

　　摩擦离合器是应用得最广也是历史最久的一类离合器，它基本上是由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组点成。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传动动力的基本结构，而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。

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