CN107906149B - 一种低偏磨的摩擦片结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低偏磨的摩擦片结构，属于车辆制动结构的技术领域。一种低偏磨的摩擦片结构包括扇形的钢背，并在钢背的两侧分别设置有扇形的摩擦片和消音片，同时，将摩擦片位于旋出端一侧的侧边开设有与摩擦片厚度之间满足倒角取值公式的倒角，且摩擦片在径向上满足摩擦片最佳受力中心点位置公式；本发明通过在摩擦片旋出端开大倒角，使摩擦片呈单边开大倒角的非对称结构，人为调节两侧摩擦片面积的配比，有效减小摩擦片的周向偏磨，同时，摩擦片在径向上满足摩擦片最佳受力中心点位置公式，有效避免了摩擦片的径向偏磨，通过对径向和周向上偏磨的控制，避免了制动时拖滞和抖动的产生，也降低了制动噪声，延长使用寿命，提升制动器的性能。
Description
技术领域
本发明涉及车辆制动结构的技术领域，具体是涉及一种低偏磨的摩擦片结构。
背景技术
汽车行业中，盘式制动器被广泛应用，而作为盘式制动器的主要部件，摩擦片的结构设计直接影响盘式制动器的使用性能。
目前，被广泛使用的盘式制动器的摩擦片存在制动偏磨的问题，不仅存在径向偏磨，还存在周向偏磨，制动偏磨会造成拖滞和抖动以及产生制动噪音，并且会影响盘式制动器的使用性能。并且随着摩擦片的磨损，产生的偏磨问题愈发严重。尽管行业中提出了从故障件解析、产品尺寸链计算、装配过程及检验手段等方面开展分析研究以及从摩擦片界面接触应力分布等方面进行研究，但是都没有提出切实可行的实质性的能够彻底解决制动偏磨的方案，都没有对这种偏磨的本质机理做理论研究，导致现在无法更好的解决盘式制动器的偏磨问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种低偏磨的摩擦片结构，以理性力学基本原理为研究基础，将摩擦片表面呈单边开倒角的非对称摩擦结构设置，即在摩擦片的旋出端开大倒角，人为的减小摩擦片的旋出端和旋入端的接触面积配比，有效的调整摩擦片表面在旋转制动时的压力分布，进而达到理想的磨损状态，减小摩擦片的周向偏磨，并且将活塞中心轴线和摩擦片的装配位置关系满足摩擦片最佳受力中心点位置公式，有效避免摩擦片后期的径向偏磨问题，从而实现了摩擦片连续制动的低偏磨，从而解决了因摩擦片偏磨带来的拖滞和抖动以及噪音问题。
具体技术方案如下：
一种低偏磨的摩擦片结构，具有这样的特征，包括：钢背、摩擦片以及消音片，钢背呈条状的扇形板设置，钢背的两端分别设置有耳朵，两耳朵分别与制动支架连接，钢背包括旋出端和旋入端，同时，在钢背的一侧设置有摩擦片，钢背的另一侧设置有消音片，并在摩擦片上且位于钢背的旋出端上开设有倒角。
上述的一种低偏磨的摩擦片结构，其中，摩擦片呈扇形设置，摩擦片的端面形状为扇形，同时，摩擦片上开设的倒角的大小与摩擦片的厚度满足倒角取值公式。
上述的一种低偏磨的摩擦片结构，其中，倒角取值公式为：
式中，d为摩擦片的厚度，μ为摩擦片和制动盘之间的摩擦系数，r1为摩擦片上端面半径，r2为摩擦片下端面半径，α为摩擦片的旋出端一半所对应的圆心角，β为摩擦片的旋入端一半所对应的圆心角。
上述的一种低偏磨的摩擦片结构，其中，摩擦片的旋出端一半所对应的圆心角为摩擦片的中心线与倒角一侧的边线之间的夹角，且边线为倒角中背离钢背一侧的边线。
上述的一种低偏磨的摩擦片结构，其中，摩擦片的旋入端一半所对应的圆心角为摩擦片的中心线与未设倒角一侧的边线之间的夹角。
上述的一种低偏磨的摩擦片结构，其中，钢背位于消音片的一侧设置有活塞，且活塞受力的中心线位置在摩擦片上的投影对应的摩擦片半径r0满足摩擦片最佳受力中心点位置公式。
上述的一种低偏磨的摩擦片结构，其中，摩擦片最佳受力中心点位置公式为：
式中，r1为摩擦片上端面半径，r2为摩擦片下端面半径，θ为整个摩擦片的扇形端面对应的夹角。
上述技术方案的积极效果是：通过将摩擦片的旋出端开大倒角，使得摩擦片呈单边开大倒角的非对称结构，调节两侧摩擦片面积的配比，从而来调节摩擦片表面的压力分布和磨损量，在连续制动过程中减小周向偏磨，同时，摩擦片在径向上的位置布置满足摩擦片最佳受力中心点位置公式，有效避免了在制动过程中的径向偏磨，通过对径向和周向上偏磨的控制，避免了制动时拖滞和抖动的产生，也降低了制动噪声，并且延长了摩擦片的使用寿命，总体提升了制动系统的性能。
附图说明
图1为本发明的一种低偏磨的摩擦片结构的实施例的结构图；
图2为本发明一较佳实施例的摩擦片的一视角的结构图；
图3为本发明一较佳实施例的摩擦片的另一视角的结构图；
图4为本发明一较佳实施例的总安装示意图。
附图中：1、制动支架；2、摩擦片；3、钢背；4、消音片；5、制动盘；6、倒角。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图4对本发明提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本发明的限定。
图1为本发明的一种低偏磨的摩擦片结构的实施例的结构图；图2为本发明一较佳实施例的摩擦片的一视角的结构图；图3为本发明一较佳实施例的摩擦片的另一视角的结构图；图4为本发明一较佳实施例的总安装示意图。如图1、图2、图3以及图4所示，本实施例提供的低偏磨的摩擦片结构包括：制动支架1、摩擦片2、钢背3以及消音片4，并于摩擦片2的一侧边上开设有倒角6。
具体的，制动支架1上设置有摩擦片2结构，摩擦片2结构包括钢背3、摩擦片2以及消音片4，钢背3呈条形的扇形板设置，钢背3的两端分别设置有一耳朵，且两耳朵分别设置于制动支架1上，使得钢背3可在制动支架1内滑动，从而抵靠在制动盘5上与制动盘5摩擦来实现制动。
具体的，钢背3包括旋入端和旋出端，旋入端为制动盘5的进入端，旋出端是制动盘5的离开端，钢背3的一侧设置有摩擦片2，钢背3的另一侧设置有消音片4，并且摩擦片2的端面形状呈扇形设置，同时，在摩擦片2上且位于钢背3的旋出端开设有倒角6，且倒角6为摩擦片2的侧边，且倒角6为摩擦片2背离钢背3的一侧的侧边。
更加具体的，摩擦片2上开设的倒角6的大小与摩擦片2的厚度满足倒角取值公式，且倒角取值公式：
上式中，d为摩擦片2的厚度，μ为摩擦片2和制动盘5之间的摩擦系数，r1为摩擦片2上端面半径，r2为摩擦片2下端面半径，α为摩擦片2的旋出端一半所对应的圆心角，β为摩擦片2的旋入端一半所对应的圆心角，即α为摩擦片2的中心线与倒角6一侧的边线之间的夹角，且边线为倒角6中背离钢背3一侧的边线，β为摩擦片2的旋入端一半所对应的圆心角为摩擦片2的中心线与未设倒角6一侧的边线之间的夹角，如图1所示。通过在摩擦片2的旋出端开大倒角6，使得摩擦片2呈单边开大倒角6的非对称结构，人为调节两侧摩擦片2面积的配比，从而来调节摩擦片2表面的压力分布和磨损量，从而在连续制动过程中减小周向偏磨，从而减小摩擦片2在制动时拖滞和抖动的产生，也降低了制动噪声，并有效延长了摩擦片2的使用寿命，制动性能更好
具体的，钢背3位于消音片4的一侧设置有活塞，且活塞受力的中心线位置在摩擦片2上的投影对应的摩擦片2半径r0满足摩擦片最佳受力中心点位置公式，且摩擦片最佳受力中心点位置公式如下：
上式中，r1为摩擦片2上端面半径，r2为摩擦片2下端面半径，θ为整个摩擦片2的扇形端面对应的夹角，如图3所示。通过将摩擦片2相对于活塞的位置在径向上满足摩擦片最佳受力中心点位置公式的方式设置，有效避免了摩擦片2的径向偏磨，从而避免了摩擦片2在制动时产生拖滞和抖动的问题，同时也降低了制动噪声，并且有效延长了摩擦片2的使用寿命，使制动性能更好
本实施例提供的低偏磨的摩擦片结构，包括扇形的钢背3，并在钢背3的两侧分别设置有扇形的摩擦片2和消音片4，同时，将摩擦片2位于旋出端一侧的侧边开设有倒角6，且倒角6大小和摩擦片2厚度之间满足倒角取值公式，并将摩擦片2和活塞的位置关系满足摩擦片最佳受力中心点位置公式；通过在摩擦片2的旋出端开大倒角6，使得摩擦片2呈单边开大倒角6的非对称结构，人为调节两侧摩擦片2面积的配比，有效减小摩擦片2连续制动过程中的周向偏磨，同时，摩擦片2在径向上的位置布置满足摩擦片最佳受力中心点位置公式，有效避免了在制动过程中的径向偏磨，通过对径向和周向上偏磨的控制，避免了制动时拖滞和抖动的产生，也降低了制动噪声，延长使用寿命，提升制动器的性能。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种低偏磨的摩擦片结构，其特征在于，包括：钢背、摩擦片以及消音片，所述钢背呈条状的扇形板设置，所述钢背的两端分别设置有耳朵,两所述耳朵分别与制动支架连接，所述钢背包括旋出端和旋入端，同时，在所述钢背的一侧设置有所述摩擦片，所述钢背的另一侧设置有所述消音片，并在所述摩擦片上且位于所述钢背的所述旋出端上开设有倒角；
所述摩擦片呈扇形设置，所述摩擦片的端面形状为扇形，同时，所述摩擦片上开设的所述倒角的大小与所述摩擦片的厚度满足倒角取值公式；
所述倒角取值公式为：
式中，d为摩擦片的厚度，μ为摩擦片和制动盘之间的摩擦系数，r1为摩擦片上端面半径，r2为摩擦片下端面半径，α为摩擦片的旋出端一半所对应的圆心角，β为摩擦片的旋入端一半所对应的圆心角；
所述摩擦片的所述旋出端一半所对应的圆心角为所述摩擦片的中心线与所述倒角一侧的边线之间的夹角，且所述边线为所述倒角中背离所述钢背一侧的边线；
所述摩擦片的所述旋入端一半所对应的圆心角为所述摩擦片的中心线与未设所述倒角一侧的边线之间的夹角。
2.根据权利要求1所述的低偏磨的摩擦片结构，其特征在于，所述钢背位于所述消音片的一侧设置有活塞，且所述活塞受力的中心线位置在所述摩擦片上的投影对应的所述摩擦片半径r0满足摩擦片最佳受力中心点位置公式；
所述摩擦片最佳受力中心点位置公式为：
式中，r1为摩擦片上端面半径，r2为摩擦片下端面半径，θ为整个摩擦片的扇形端面对应的夹角。
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