【摘要】：摩擦材料是汽車、高鐵和農(nóng)業(yè)機械等車輛制動器、離合器和摩擦傳動等部件的關(guān)鍵構(gòu)成部分，其性能的好壞直接關(guān)系到車輛運行的可靠性與穩(wěn)定性。研制出具有較好綜合性能的摩擦材料，對提高我國地面機械整體水平具有重要的意義和實際價值。我國現(xiàn)代化建設(shè)的高速發(fā)展，對重型運載車輛的需求量逐年增加，然而現(xiàn)階段，國內(nèi)對于摩擦材料的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界發(fā)達(dá)國家，，同時，對于制動摩擦材料的研究還主要集中在輕中型汽車上，而對于重型汽車制動摩擦材料的相關(guān)研究很少。 前期研究表明，對重型汽車的制動盤表面進行非光滑仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計，仿生盤表面劃痕明顯減少、耐磨性提高了18.7%~50.5%。然而，制動摩擦材料的損傷加重，磨損量增加了4.0~15.3倍，使得汽車工作的安全性和可靠性極大的降低。本研究在摩擦材料現(xiàn)狀和前期研究的基礎(chǔ)上，一方面初步探討了具有仿生非光滑表面摩擦片的摩擦磨損性能，另一方面，依據(jù)仿生耦合原理，通過黃金分割法與正交試驗設(shè)計優(yōu)化了摩擦材料三種增強纖維的組分，結(jié)合模糊綜合評價法和相關(guān)理論系統(tǒng)分析了其機械和物理性能、摩擦穩(wěn)定性、抗磨損性能以及其磨損機理，然后結(jié)合綜合評價值和摩擦材料的機械和物理性能，選出三種具有不同綜合性能的制動摩擦材料，來比較研究三種摩擦材料和市面上購置摩擦材料分別與具有仿生非光滑結(jié)構(gòu)制動盤的匹配性能，得到了與仿生制動盤具有良好匹配性能的摩擦材料，其匹配性能明顯優(yōu)于市面上所購置的摩擦材料。本論文的主要研究內(nèi)容和得到的結(jié)論如下： 初步研究了仿生非光滑表面結(jié)構(gòu)對于摩擦材料摩擦學(xué)性能的影響，研究結(jié)果表明，仿生非光滑結(jié)構(gòu)在一定程度上改善了摩擦材料的摩擦學(xué)性能，提高其抗磨損性能。 使用黃金分割法設(shè)計摩擦材料的增強纖維含量，制備了9種摩擦材料，并應(yīng)用模糊綜合評價法和基本理論研究了其摩擦學(xué)性能，研究結(jié)果表明，9中摩擦材料的摩擦因數(shù)都呈現(xiàn)出隨試驗溫度升高平穩(wěn)下降的趨勢，出現(xiàn)不同程度的熱衰退。相較于其他試樣來說，試樣FM5（玻璃纖維12.36wt.%、巖棉纖維12.36wt.%、鋼纖維7.64wt.%）、FM7（玻璃纖維7.64wt.%、巖棉纖維20wt.%、鋼纖維7.64wt.%）和FM9（玻璃纖維7.64wt.%、巖棉纖維7.64wt.%、鋼纖維12.36wt.%）具有較好的抗熱衰退性能和優(yōu)異的恢復(fù)性能。試樣FM7相對于其他摩擦試樣，具有較低的磨損率，且其磨損表面較為平整，同時在局部區(qū)域還存在著一些摩擦膜，說明三種纖維之間具有很好的混雜效應(yīng)，改善了摩擦材料的耐磨損性能，這為摩擦材料增強纖維的配比提供了參考價值。 研究了優(yōu)選出的三種摩擦材料和市面上購置摩擦材料分別與具有仿生非光滑結(jié)構(gòu)制動盤（網(wǎng)格狀制動盤、條紋狀制動盤和點狀制動盤）的匹配性能，研究結(jié)果表明試樣FC2（12.36wt.%玻璃纖維、7.64wt.%巖棉纖維和20wt.%鋼纖維）與3種不同仿生結(jié)構(gòu)制動盤具有較好的整體匹配性能，點狀制動盤與以上4種摩擦材料的綜合匹配性能較好。在減少制動盤磨損的同時，得到了與仿生制動盤具有良好匹配性能的摩擦材料，其匹配性能明顯優(yōu)于市面上所購置的摩擦材料，這對開發(fā)與耐磨損仿生制動盤具有良好匹配性能的混雜纖維增強摩擦材料提供了理論支撐和實際借鑒。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB39

【參考文獻】

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本文編號：2541723