CN101205957A - 机械制动及离合器摩擦系统的骨架材料 - Google Patents

机械制动及离合器摩擦系统的骨架材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机械制动及离合器摩擦片的骨架材料，是由下列原料组成：玻璃纤维、钢纤维、化学纤维、植物纤维。其特征在于玻纤单纱密度控制在500－1000Tex之间，钢纤维直径控制在15－19mm之间，化学纤维密度控制在300－1000Tex之间，在化学纤维中可加棉纱混合，植物纤维10－12支。将上述原料分别加捻，加捻度每米为6－120转之间，并混纺成整纱，整纱密度控制在1000－2000Tex之间。本发明的骨架材料制成的摩擦片具有耐磨、耐高温、磨损率低，尤其是在高速条件下的高温磨擦系数保持在0.4左右，弯曲性能达到(N/mm)40，最大应变(10mm/mm)达到15，破裂强度常温达到140000r/min。

Description

机械制动及离合器摩擦系统的骨架材料
技术领域
本发明涉及机械制动及离合器系统的选用的骨架材料，尤其是涉及到用于机械的制动系统的摩擦片和离合器系统中摩擦片的骨架材料。
背景技术
目前汽车、拖拉机等机动车辆及其它机械的离合器或制动系统装置上用的摩擦片，其所选取的材料和制造工艺，多数还是选用石棉为主的骨架材料，其制作方法为：先浸渍粘合剂，干燥后再浸涂橡胶数遍，经干燥后剪成布条，再经折叠、成型、缠绕成制动器毛坯，然后通过热压成型、硫化处理、磨制而成。如中国专利申请号CN90105109公开了一种缠绕型离合器摩擦片的制造方法，它包括以石棉和铜丝作为骨架材料，以酚醛树脂和橡胶为粘合剂，再配以填充剂，经浸渍、干燥、整形、缠绕成毛坯，再经热压成型和磨制。摩擦片的性能优劣，不仅在于制作工艺，更重要的方面还在于摩擦材料的选择。因此，有不少生产厂商在摩擦片的材料选取方面投入了较大精力和物力加以试验研究，如中国专利申请号为98113714.8的专利申请的制动器杀车片的摩擦材料，公开了一种以硅灰石针状粉为主体原料的摩擦片配方，其材料配方为：硅灰石针状粉19.8-19.8×(1+20％)、树脂24-24×(1-5％)、水美石28.2-28.8×(1-5％)、硫酸钡4.8-4.8×(1±5％)、纲纤维7.8-7.8×(1±3％)、胶粉2.99-2.99×(1±3％)、石墨1.8-1.8×(1-5％)、硬质酸锌1、金七棉4.19-4.19×(1±5％)、炭黑0.6、长石4.8-4.8×(1±5％)，上述材料配比为重量比.再如中国专利申请号为CN200410030836.4的专利申请的汽车非石棉高强度刹车摩擦及其生产方法，公开了一种汽车非石棉高强度刹车摩擦片，其特征在于：它以高分子化合物为粘结剂，以无机或有机类纤维为增强组分，以填料为摩擦性能调节剂或配合剂，其成分和重量百分含量如下：双改性酚醛树脂8-25％、金属纤维10-30％、有机纤维3-10％、矿物纤维5-15％、硫酸钡8-18％、石墨8-18％、氧化铝1-5％，填料余量。.由上述可知，为提出高摩托车擦拭片的耐磨性能，增强其功能，不少生产厂商在生产工艺和生产方法上作了不少改进，同时，对摩托车摩擦片配方组料进行了很多试验研究，提出了不少新的配方。但是，对其摩擦片的骨架材料进行专项研究，提出新的研究成果尚不多见。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于机械的制动系统和离合器系统的摩擦片的骨架材料。本发明的目的是通过选用摩擦性能良好、耐温性能优越、价格低廉的原料组成的骨架材料，使制动摩擦片在高温下摩擦系数更好、磨损率更低、高速条件下抗弯强度更强，各类参数性能更加稳定。
实现上述技术问题的技术方案为：用于机械制动系统及汽车离合器摩擦片的骨架材料，是由下列原料组成：玻璃纤维、钢纤维(铜丝、不锈铜丝、铜铝合丝)、化学纤维、植物纤维。其中：玻璃纤维可膨化或不膨化，单支直径控制在11um之间，玻纤单股密度控制在500-1500Tex之间，钢纤维直径控制在7-21mm之间，化学纤维密度控制在300-1500Tex之间，在化学纤维中可加棉混合，植物纤维7-12支。将上述原料用开棉机开棉，在用毛纺机纺织成纱条，然后加入玻纤，铜纤维进行初期加捻和复次加捻。加捻度为每米4-120转之间，并混纺成整纱，整纱密度控制在800-3000Tex之间。然后将整纱编织成网格布或帘子布，即成为机械制动及离合器摩擦片的骨架材料。
与现有技术相比，本发明的优点在于没有选用石棉原料，减少对环境的污染。由于选用了拉力强、磨擦系数高的玻纤和高耐温、高耐磨的化纤，导热性好、强度高的钢铜纤维，通过适度的加捻和密度控制，使本发明的骨架材料制成的摩擦片具有耐磨、耐高温、磨损率低，尤其是在高速条件下的高温磨擦系数保持在0.4左右，弯曲性能达到(N/mm)40，最大应变(10mm/mm)达到15，破裂强度常温达到140000r/min，使用性能达到良好，无抖动，无噪声。
附图说明
图1-1为本发明实例四的骨架材料做成的汽车用离合器面片在100℃条件下所做的性能检验原始记录曲线图；
图1-2为本发明实例四的骨架材料做成的汽车用离合器面片在200℃条件下所做的性能检验原始记录曲线图；
图1-3为本发明实施例四的骨架材料做成的汽车用离合器面片在300℃条件下所做的性能检验原始记录曲线图；
图2-1为本发明实施例五的骨架材料做成的汽车用离合器面片在100℃条件下所做的性能检验原始记录曲线图；
图2-2为本发明实施例五的骨架材料做成的汽车用离合器面片在200℃条件下所做的性能检验原始记录曲线图；
图2-3为本发明实施例五的骨架材料做成的汽车用离合器面片在300℃条件下所做的性能检验原始记录曲线图.
图1-1---图2-3为本发明的骨架材料做成的汽车用离合器面片所做的摩擦材料性能检验原始记录曲线图.试验设备为咸阳摩擦密封材料设备研究所生产的定速测试机和抗弯硬度机，试验标准为GB/T5764-1998，试验压紧力为0.49MPa，对偶材料为HT250/HB205，室内温度为24℃.
具体实施方式
为使本发明更清楚起见，以下是对本发明的进一步说明：
实施例一
机动车制动及汽车离合器摩擦片的骨架材料，是由下列原料组成：玻璃纤维、钢纤维(铜)、植物纤维。其中：500Tex膨化时玻纤维一股，500Tex不膨化时玻璃纤维一股，玻璃纤维单支纱直径为11微米，钢纤维直径为15mm，植物纤维10支，植物纤维选取棉纱，棉纱织帘子布用。将上述原料分合成胶，加捻度为120转，整纱密度为1000Tex，然后将整纱编织成帘子布或网格布，即成为机械制动及离合器摩擦片的骨架材料。
用本实施例的骨架材料做成的汽车用离合器面片的摩擦系数μ达到0.37以上，弯曲达到(N/mm)40，最大应变(10-3mm/mm)达到15，破裂强度常温达到140000r/min，使用性能达到良好，无抖动，无噪声。
实施例二
材料选择同实施例一，其中：玻璃纤维不膨化，其中玻纤单支直径粗为11微米，玻纤单股密度为600Tex，铜钢纤维直径为17mm，化学纤维密度为300Tex，化学纤维选取的是晴纶，植物纤维10支，植物纤维选取棉纱。将晴纶用开棉机开松后用毛纺机纺织成纱条再和玻纤合股加捻，加捻度每米100转，并混纺成整纱，整纱密度为1000Tex，棉纱织帘子布用。然后将整纱编织成网格布或帘子布，即成为机械制动及离合器摩擦片的骨架材料。
用本实施例的骨架材料做成的汽车用离合器面片，耐高温，耐磨损，摩擦系数稳定，抗变能力强，使用寿命长，无抖动，无噪声等。
实施例三
材料选择同实施例一，其中：玻璃纤维膨化，其单支直径为11微米，玻纤单纱密度为1000Tex，钢纤维直径为17mm，化学纤维密度为300Tex，化学纤维的是晴纶，植物纤维10支，植物纤维选取棉纱，棉纱织帘子布用。晴纶用开棉机开松再用毛纺机纺成纱条，然后将上述原料分别合股加捻，加捻度每米6转，并混纺成整纱，整纱密度为1500Tex。然后将整纱编织成帘子布或网格布，即成为机械制动及离合器摩擦片的骨架材料。
用本实施例的骨架材料做成的汽车用离合器面片耐高温，耐磨损，摩擦系数稳定，破裂强度常温达14000r/min。
实例例四
材料选择同实施例一，其中：玻璃纤维膨化，其单支直径为11微米，玻纤单纱密度为600Tex，取用二股玻纤，其中一股膨化，一股不膨化，钢纤维直径为17mm，化学纤维的是晴纶，植物纤维12支，植物纤维选取棉纱。棉纱织帘子布用，将晴纶用开棉机开松，再用毛纺机纺织成纱条，晴纶纱条密度控制在300Tex，选用二股晴纶纱条，然后和玻璃纤维铜钢纤维合股加捻，加捻度为每米50转，并混纺成整纱，整纱密度为1800Tex。然后将整纱编织成网格布或帘子布，即成为机械制动及离合器摩擦片的骨架材料。
用本实施例的骨架材料做成的汽车用离合器面片耐高温，耐磨损，摩擦系数稳定，破裂强度常温达14000r/min。
实施例五
材料选择同实施例一，其中：玻璃纤维膨化，其单支直径为11微米，玻纤单纱密度为600Tex，铜钢纤维直径为19mm，化学纤维密度为1000Tex，化学纤维选取的是粘胶棉和晴纶两种，植物纤维选用原棉和棉纱两种，棉纱为10支，棉纱织帘子布用。将粘胶棉、晴纶、原棉用开棉机开松，再用毛纺机纺织成纱条，将纱条和玻璃纤维及铜钢纤维进行加捻。加捻度为50，并混纺成整纱，整纱密度为2000Tex并加捻。然后将整纱编织成帘子布或网格布，即成为机械制动及离合器摩擦片的骨架材料。
为说明本发明产生的技术效果，特将实施例四和实施例五骨架材料生产的汽车离合器面片所做的摩擦材料性能检验原始记录表附录于后。试验设备为咸阳新益摩擦密封材料设备研究所生产的定速测试机和抗弯硬度机，试验标准为GB/T5764-1998，试验压紧力为0.49MPa，对偶材料为HT250/HB205，室内温度为24度。
附表1：是本厂采用实施例四的骨架材料做成的汽车用离合器面片所做的摩擦材料性能检验原始记录表。
附表2：是本厂采用实施例五的骨架材料做成的汽车用离合器面片所做的摩擦材料性能检验原始记录表。
附表1：是本厂采用实施例三的骨架材料做成的汽车用离合器面片所做的摩擦材料性能检验原始记录表
Figure A20061015532800091
附表2：是本厂采用实施例五的骨架材料做成的汽车用离合器面片所做的摩擦材料性能检验原始记录表
单位：试片厚度平均差(10-3mm)  磨损率(10-7cm3/N.m)

Claims (4)

1.一种机械制动及离合器摩擦片的骨架材料，是由下列原料组成：玻璃纤维、钢纤维、化学纤维、植物纤维。其特征在于玻纤单纱密度控制在500-1000Tex之间，钢纤维直径控制在15-19mm之间，化学纤维密度控制在300-1000Tex之间，在化学纤维中可加棉纱混合，植物纤维10-12支。将上述原料分别加捻，加捻度每米为6-120转之间，并混纺成整纱，整纱密度控制在1000-2000Tex之间。
2.如权利要求1所述的一种机械制动及离合器摩擦片的骨架材料，其特征在于所述的化学纤维包括晴纶和粘胶棉。
3.如权利要求1所述的一种机械制动及离合器摩擦片的骨架材料，其特征在于所述的植物纤维包括棉纱和原棉。
4.如权利要求1所述的一种机械制动及离合器摩擦片的骨架材料，其特征在于所述的原料优选为：玻璃纤维单支直径为11微米，单纱密度为600Tex，取用二股玻纤，其中一股膨化，一股不膨化，钢纤维直径为17mm，化学纤维为晴纶，化学纤维密度为300Tex，选取2股，植物纤维10支，植物纤维选取棉纱，在晴纶中加棉纱混合，将上述原料分别加捻，加捻度为50，并混纺成整纱，整纱密度为1800Tex，然后将整纱编织成网格布。
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