高壓大型車用盤式制動器熱摩擦磨損機理研究.pdf

1、盤式制動器的制動過程伴隨著強烈的“熱-應力-磨損”耦合現(xiàn)象，制動盤溫度高、波動程度大，摩擦片磨損快且不均勻的問題，已經(jīng)成為制約盤式制動器使用壽命的主要因素，因此，開展高壓大型車用盤式制動器熱摩擦磨損機理研究，對提高汽車制動安全性，有效提升制動性能具有重要的理論意義和實用價值。本文針對24.5吋灰鑄鐵制動盤和樹脂基復合材料摩擦片所組成的摩擦副，采用試驗研究、理論分析和數(shù)值計算相結(jié)合的方式，對其在1.2MPa氣壓下的熱摩擦磨損機理進行研究。

2、主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）通過制動盤與摩擦片在室溫至800℃的拉壓試驗、熱物性參數(shù)試驗，建立制動盤與摩擦片的本構(gòu)模型和熱機耦合有限元分析模型。綜合利用解析法和CFD技術(shù)，確定摩擦片、制動盤和空氣之間的對流換熱系數(shù)，并結(jié)合溫度場試驗，探討制動盤與摩擦片在緊急制動工況和連續(xù)制動工況下溫度場、應力場和接觸壓力的變化規(guī)律，證明溫度場與應力場之間存在強耦合關(guān)系。
　　（2）以樹脂基復合摩擦材料為對象，進行銷盤式摩擦磨損試驗，

3、研究摩擦系數(shù)、磨損率隨溫度的變化關(guān)系，建立合理的摩擦磨損模型。通過分析試驗過程中摩擦力矩、磨損體積、磨損深度和接觸壓力的變化規(guī)律，得出磨損半徑越大，磨損深度越大的結(jié)論。提出磨損深度不均勻度 hNU和接觸壓力不均勻度 piNU的概念，采用正交試驗極差分析法，研究不同制動工況下壓力分布對磨損深度的影響，得出當壓力中心處于摩擦材料試樣下半部分中心時，hNU和 piNU最小，摩擦磨損性能最好的結(jié)論。
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