盘式制动器摩擦特性及制动尖叫测试与分析

针对汽车制动时制动副间摩擦产生的制动尖叫问题,笔者搭建了汽车盘式制动器制动噪声实验台架,对制动尖叫进行了实验研究。测试了制动尖叫产生时的制动盘转速、制动压力、制动扭矩参数及噪声信号,并研究了一定初始转速下,制动盘和制动衬块之间摩擦系数随制动压力、制动副表面温度、转速及时间的变化关系。使用时域和频域方法分别对制动尖叫的声压信号进行分析,获得了其信号特征和频谱成分。本研究工作有助于理解和揭示汽车盘式制动器制动尖叫的产生机理。

汽车通风盘式制动器的摩擦学性能测试和流固热耦合仿真

根据摩擦微凸理论和耦合控制方程组分析了汽车通风盘式制动器的弹塑性状态转变条件和对流换热机理,通过乘积解法实现了通风盘的三维传热计算;基于Link 3900 NVH测试台对制动器的平均摩擦因数和摩擦稳定系数进行了测试,得出制动速度、制动压力和温度对其摩擦学性能的影响;建立了制动器的流固热数值仿真模型,利用MPCCI平台实现了ABAQUS热固耦合和FLUENT流固耦合的同步迭代,通过耦合节点的数据共享与交换得出盘体的瞬态温度场、应力场和耦合面的对流换热系数。结果表明,在单制动周期内通风盘表面的温度变化的数值模拟值与试验值基本一致,最大偏差仅为5.6%,这对于通风盘式制动器的性能评价和结构优化有着重要的指导意义。

颗粒增强铝基复合材料在汽车制动盘上的应用

通过制动台架试验，研究了颗粒增强铝基复合材料制动盘在各种工况下的摩擦性能，发现此类制动盘摩擦系数稳定、制动噪音小、制动温升低、质轻，说明颗粒增强铝基复合材料是一种比较理想的制动材料。

基于台架试验的矿用电机车盘式制动器摩擦性能测试与研究

根据微凸理论分析了盘式制动器的摩擦机理,采用Link NVH台架测试台模拟出矿用电机车的长下坡匀速制动工况。在不同行驶速度条件下研究制动压力、温度对摩擦性能的影响,结果表明:制动器的平均摩擦系数随制动压力的增大而近似线性地减小,摩擦稳定系数在不同制动压力下均表现出较大的数值和较小的波动;平均摩擦系数随着温度的升高先增大后减小,当制动温度超过200℃时,刹车片内部将产生树脂润滑膜,使摩擦系数明显降低。

动车组齿轮箱润滑油的研制

齿轮箱是动车组列车的核心驱动部件,是保证列车安全运行的关键设备。动车组列车运行速度快,齿轮磨损严重,因而对动车组齿轮箱的设计和制造也提出了更高的要求。而作为不可或缺的润滑介质,对动车组齿轮箱润滑油的性能也提出了更加苛刻的要求。本着引进,消化,吸收的原则,对动车组齿轮箱润滑油进行了研制。通过对基础油,齿轮油复合剂及摩擦改进剂的考察,动车组齿轮箱润滑油由合成基础油(PAO10+三羟甲基丙烷酯),9.7%的RHY4209A齿轮油复合剂及0.6%的氨荒酸钼摩擦改进剂组成,其100℃运动黏度为9.285 mm^(2)/s,黏度指数147,倾点-51℃,低温布氏黏度(-40℃)为29863 mPa·s,诺亚克蒸发损失(250℃,1 h)4.8%,锥型滚动轴承剪切(5 kN,20 h,60℃)后100℃运动黏度9.135 mm^(2)/s,氧化试验(120℃,192 h)后100℃运动黏度变化率8.9%,酸值增加值1.00 mg/g,最大无卡咬负荷1304.3 N,烧结负荷3922.7 N,磨斑直径(392 N,75℃,1200 r/min,60 min)为0.39 mm,FZG齿轮试验达到了9级。研制的齿轮箱润滑油的性能与进口齿轮油的性能相当,并通过了250 km/h及350 km/h动车组齿轮箱全套台架试验。行车试验表明,研制的齿轮箱润滑油完全能够满足350 km/h动车组齿轮箱600 Mm行车里程的润滑要求。

无石棉高摩擦系数合成闸片的研究

介绍了用于准高速列车的新型无石棉高摩擦系数合成闸片的研究及成果。论述了无石棉高摩擦系数合成闸片的研究技术关键。研究中进行了高强度高分子聚合物、混杂纤维及特种填料的选择以及工艺试验等。同时对研究样品进行了 1∶3和 1∶1制动动力试验台的制动摩擦性能试验。研制出由多组份粘合剂、混杂纤维及特殊填料制成的无石棉高摩擦系数合成闸片。其质量符合铁道部辆技 (1997) 88号文 :关于《盘形制动装置技术条件 (试行 )》的要求。

提升机制动装置磨擦系数实验测试研究

在模拟矿井提升的工况下,实验测量闸瓦的动摩擦系数。自动连续地记录摩擦过程中摩擦系数的变化情况,由测得值计算在一定比压、温度和滑速下闸瓦的实际摩擦系数,并据此对影响摩擦系数的因素进行分析。

CRH_2-300动车组制动摩擦系数优化试验研究

对CRH2-300型动车组制动减速度试验情况和摩擦系数利用优化方案作了介绍。对武广客运专线进行的摩擦系数利用方案试验结果进行了分析和总结,并与原方案试验结果进行了对比。试验结果表明,摩擦系数优化方案可行。

汽油机油燃油经济性的模拟考察

为了考察汽油机油的燃油经济性,在不同试验条件下,用高频往复试验仪(HFRR)模拟发动机的工作状况测定汽油机油的摩擦因数。该模拟试验与发动机台架试验具有良好的一致性。摩擦因数越小,汽油机油的燃油经济性越好。模拟试验表明,添加0.5%有机钼摩擦改进剂的汽油机油的燃油经济性提高了0.4%。可根据该模拟试验筛选出燃油经济性较好的汽油机油配方。

矿井提升机闸瓦摩擦系数测试系统

在模拟提升的工况下 ,用电测法来测量闸瓦的动摩擦系数 ,自动连续地记录摩擦过程摩擦系数的变化情况 ,同时也可以由测得值计算出在一定比压、温度和滑速下闸瓦的实际摩擦系数。

机车用JC120型高摩擦系数合成闸片运用报告

自主研发机车用JC120型高摩擦系数合成闸片,该型闸片经23t轴重及25t轴重机车运行试验,结果达到机车设计任务书的要求,装车运行试验约22万km拆检制动盘及闸片表面状态良好,磨耗很少,但随运行工况的变化及运行里程的延长,也相继存在少许金属镶嵌、盘面黑斑等缺陷,经进一步改进、提高,这些问题都得到圆满解决。现该闸片已经装车运行50万km,并经过两次提速货车120km/h可靠性试验考验,证明能够满足120 km/h级交流传动电力机车的制动要求,能保证行车的安全性。

MS程序ⅥB台架试验燃油经济性的预测

用SRV摩擦磨损试验机测定了在MS程序ⅥB台架试验中各个阶段及不同温度下润滑油的摩擦因数。用摩擦因数和高温高剪切黏度为自变量,用回归分析方法建立了2种预测MS程序ⅥB台架试验燃油经济性的数学模型。2种数学模型与MS程序ⅥB台架试验1阶段节油率的相关系数的平方分别为0.8819和0.9042。

基于ALE方法的高速轮轨黏着特性仿真及试验验证

根据全尺寸高速轮轨关系试验台,建立基于ALE方法的轮轨滚动接触三维有限元模型,仿真分析干燥条件下高速轮轨黏着特性曲线,并采用试验台的高速黏着试验结果对其进行验证。在此基础上,分析高速条件下从制动到牵引工况变化过程中的轮轨接触斑状态、摩擦力分布、Mises应力分布等的演变规律。结果表明:有限元模型可用于模拟干燥轮轨接触表面条件下的高速轮轨黏着特性;黏着轮从自由滚动状态(全黏着)到最大牵引力(全滑动)过程中,轮轨接触斑从靠近轮缘的一侧进入滑动状态并逐渐扩大到整个区域,而制动工况时则从远离轮缘的一侧进入滑动状态;摩擦力从黏着轮自由滚动时的自旋分布状态逐渐变化为趋于一致方向,纵向蠕滑力达到饱和;Mises最大应力点由黏着轮自由滚动时的接触表面以下2 mm处逐渐转移到接触表面,应力更加集中。

复模态盘式制动器NVH性能分析与改进

以某轿车盘式制动器为研究对象,基于复特征值模态理论,用三维制图软件CATIA进行建模。在ANSYS Workbench平台对该模型进行复模态分析,通过模拟对比不同摩擦因数(μ=0.3~0.6)时制动器复模态下的虚部值与实部值,找出制动噪声的特点与分布情况。对摩擦块结构进行改进,用Dynamometer-GIANT8600惯性试验台对改进前后制动器模型进行噪声、振动与声振粗糙度(NVH)试验,并将仿真结果与试验结果进行了比较。比较结果表明:刹车片摩擦因数越低,制动产生的噪声概率越小。采用制动块切斜倒角和中间挖凹槽的措施,能有效地减少系统不稳定模态的频率,低速时制动噪声明显减少,制动器NVH性能提高约3.2%。

基于Workbench的盘式制动器振动噪声分析与优化

针对汽车制动噪声较大的问题,以某电动汽车盘式制动器为研究对象,用Soildworks软件建立制动器的三维模型,在Workbench平台对该模型进行复模态分析,得出制动时振动与噪音的分布情况,并通过制动块切斜倒角、中间挖凹槽、在钢背面铆接消音片等措施对刹车片结构进行优化,最后使用DynamometerGIANT 8600惯性试验台对改进前后的制动器进行NVH性能测试.结果表明:摩擦因数越低,制动器复特征值实部值越小,系统越稳定;改进后的制动器可以有效地减少系统不稳定模态的频率,使得汽车在低速时制动噪音明显减少,制动器NVH性能得到显著改善.

汽车风冷盘式制动器摩擦学特性试验研究

为得出制动参数对汽车风冷盘式制动器摩擦学特性的影响机理,考虑空气流动和车辆惯性因素,基于噪声、振动与声振粗糙度(NVH,Noise Vibration and Harshness)台架试验机精确模拟制动工况,研究摩擦副表面在不同制动压力(1.0~3.0 MPa)、行驶速度(5~30 m/s)以及温度(100~350℃)条件下平均摩擦系数与摩擦稳定系数的变化规律。试验结果表明:制动压力增大时,摩擦力矩并非一定随之增大,尤其是较高行驶速度条件;当制动盘表面温度超过300℃时,低速条件下的平均摩擦系数和摩擦稳定系数急剧减小。

制动器台试减速度评定及制动衬片摩擦系数允差的确定

本文分析了制动器台试减速度允差评定方法。为了有效制动和改善轿车制动稳定性,讨论了摩擦材料的摩擦系数与制动减速度和前后制动力分配比的关系。根据设计要求之制动减速度和制动力分配比,提供摩擦系数计算方法和顺序,用于合理确定台试时的摩擦系数允差。本文可供制动器设计和摩擦材料选用作参考。

制动特性对修井机制动性能关系的影响

游车制动产生的动载荷是造成修井机井架振动冲击甚至过载失效的根源,针对制动特性与制动性能关系的研究有待深入。目前对修井机制动性能的研究多为基于单个零部件的摩擦分析,难以完全满足制动系统性能优化、评价的需要。以油田小修作业机制动系统为研究对象,基于刚体动力学理论研究不同制动特性对整机制动性能的影响,利用正交试验法分析不同工况下制动参数与制动性能的关系。研究发现:采用正矢制动特性时游车大钩制动加速度曲线优化明显,制动力矩增长率及最大制动力矩是影响制动性能的关键因素,因此正常制动力矩增长率控制在2 000～3 000 N·m·s^(-1),最大制动力矩取15～20 k N·m时,能满足现场制动时间与效率的最优解。

风车不平衡模拟带弹性机匣碰摩实验台的动力学特性

针对典型的民用大涵道比涡扇发动机风车不平衡振动问题,搭建了转子-轴承-弹性机匣系统风车不平衡模拟碰摩实验台,并应用Samcef/Rotor有限元软件建立了转子实验台的简化有限元模型,通过实验测试得到的临界转速验证了模型的有效性。在碰摩实验前,首先仿真分析了风车不平衡状态下不同的摩擦系数和碰摩刚度对转静碰摩系统的动力学响应的影响,为碰摩实验结果进行预估判断。分析结果表明:在低转速大不平衡量的风车不平衡模拟情况下,摩擦系数的变化会激发n X/2(n=1,5)的分频及2X、4X倍频的转频分量;碰摩刚度的变化会激发n X/2(1,5,7)的分频及2X、4X倍频的转频分量。

动车组粉末冶金闸片摩擦性能试验研究

对批量运用的3种进口和国产粉末冶金闸片的摩擦性能进行对比试验,并对测得的平均摩擦系数进行分析研究,发现闸片压力、制动初速度和初始温度会对闸片的摩擦系数产生影响。根据该研究成果,在评价某种闸片性能优劣时,可以重点考核其在低压力、低速和高温初始条件下摩擦系数的稳定性。最终,挑选闸片A作为装车闸片,该闸片完成60万km载客运用考核后,制动盘摩擦面没有出现热斑、划伤、热裂纹等不良现象,闸片摩擦块状态良好,没有出现掉块等异常现象,证明该闸片可以满足250 km/h动车组使用要求。研究成果可以为今后修订闸片标准提供参考。