摩擦条件对制动闸片摩擦磨损性能的影响

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1、摘要摘要列车速度的提高，制动系统承受着巨大的负荷。在实际运行过程中，由于闸片与制动盘的制造误差、装配误差、使用中的不均匀磨损及外界环境的多变，会造成局部接触压力及温度高于标准值的情况，在这些恶劣摩擦条件下，材料所表现出的性能往往是决定产品性能的关键。因此，研究合适的高速列车用铜基粉末冶金闸片材料，并对其恶劣条件下摩擦磨损性能进行分析具有重大的意义。采用粉末冶金技术制备铜基粉末冶金闸片材料，在定速摩擦实验机上进行性能测试，摩擦速度为200～3000r／min，摩擦压力变化范围为O．5～1．2MPa，湿环境为淋水量5．3ml／min(相当于200cm2条件下25L／h，UI

2、C标准)。实验研究在这些条件下材料的摩擦磨损性能变化规律，结果表明：干摩擦条件下，在摩擦速度小于1500r／min条件下，随摩擦速度增加，摩擦系数降低，在更高的摩擦速度条件下，摩擦系数维持在一个稳定的数值。原因在于随转速增加，试样表面第三体致密性增加，起到稳定摩擦系数的作用。低速情况下磨损率随速度的增加显著提高，高速摩擦情况下，磨损率波动不明显；摩擦速度不同，制动压力对摩擦性能的影响程度不同，低速条件下，随制动压力变化，摩擦系数的波动程度大，高摩擦速度条件下，随制动压力增加，摩擦系数有所增加。过高的压力加速了硬质粒子破损，降低了对基体的支撑作用，增加了真实接触面积，从而

3、增加了摩擦系数，并使材料表现出较高的磨损率。湿摩擦条件下，水分对低速与低制动压力情况下的摩擦性能影响较大，水分的润滑和冲刷作用，降低了摩擦系数，增加了磨损量。在高摩擦速度与高制动压力情况下，由于高温蒸发和离心力作用减少了水分对表面的影响程度，相比于干摩擦条件，摩擦系数变化不明显。摩擦顺序对摩擦摩磨损性能有影响，当摩擦顺序为低速到高速进行时，摩擦系数的波动程度及磨损率较之从高速到低速摩擦情况要大。原因在与高速条件下形成的致密第三体层具有稳定摩擦磨损性能的作用。关键词：铜基摩擦材料；第三体；制动条件；摩擦磨损大连交通大学工学硕士学位论文AbstractWiththeincr

4、ementoftrainspeed，thebrakesystemsupportsgreatburden．Intheactualmoving，duetotheproducingerror,assembleerror,non—uniforiilweal"intheuseandthechangeablesurroundings，itwilllett11epartialcontactpressureandtemperaturehigherthanmatasusual．However，attheseadversefrictionconditions．thepropertiesth

5、atthematerialshowsarealwaysthekeyfactorontheproductionproperties．Therefore，itmakesgreatsensethatweresearchthesuitableCu—basedpowdermetallurgybrakingmaterialforhigh—speedtrainandanalyzethefrictionandweal"propertiesofthatmaterialattheadverseconditions．ThefrictionandwearpropertiesofCu—based

6、powdermetallurgybrakingmaterial，fabricatedbypowdermetallurgy，aremeasuredbytheconstant．speedtester，atthefrictionspeedof200-3000r／min,thefrictionpressureof0．5～1．2MPaandtheadditivewaterrateof5．3ml／min(equalto25mattheareaof200m2，UICcode)．珊spapermainlystudythefrictionandwearpropertiesofthemat

7、erial．Accordingly，theresultshowsthat：n坨frictioncoefficientincreasewhenthespeediSbelow1500r／minunderthedryfriction．Asthespeedbecomeshigher,thecoefficientmaintainsanevenvalue．硼1econtinuousandcompactthirdbodywhichiSformedunderthehighspeedfrictionCanmakethefrictioncoefficient