RU2203442C2

RU2203442C2 - Friction disk

Info

Publication number: RU2203442C2
Application number: RU2001105362/28A
Authority: RU
Inventors: М.З. Левит; Г.П. Касаткин; Ю.Б. Китаев; О.А. Хведчен; О.А. Хведченя; Е.Г. Пивень
Original assignee: Оао "Тиир"
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2003-04-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: friction disk has frictional plates made of composite material. Friction surfaces of frictional plates have slots usually disposed within working thickness of plate. Plates are locked in position on metal frame provided with alternating holes and depressions over its outline. Slots are disposed in plates in vicinity of frame depressions. Frame and plates residing in vicinity of its depressions are light in weight. EFFECT: reduced failure probability of disk at centrifugal loads, enhanced angular velocities. 1 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к фрикционным дискам, например, тормозным дискам дисковых тормозов тракторов и т.д., имеющим на поверхности трения углубления (канавки). The claimed invention relates to mechanical engineering, namely to friction discs, for example, brake discs of disc brakes of tractors, etc., having recesses (grooves) on the friction surface.

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционный диск, содержащий зафиксированные на металлическом каркасе композиционные фрикционные накладки, на поверхности трения которых выполнены канавки по типу квадрат (см. В.М. Шарипов и др. Повышение работоспособности фрикционных муфт за счет принудительного жидкостного охлаждения пар трения. В сб. "Труды 4 Международного симпозиума по трибологии фрикционных материалов Ярофри-2000". Ярославль, ОАО "НИИАТИ фирма ТИИР"; 2000, с.74-79). Существенные признаки аналога "зафиксированные на металлическом каркасе композиционные фрикционные накладки, на поверхности трения которых выполнены канавки" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. An analogue of the claimed invention is a friction disk containing composite friction linings fixed on a metal frame, on the friction surface of which square grooves are made (see V.M. Sharipov et al. Improving the operability of friction couplings due to forced liquid cooling of friction pairs. . "Proceedings of the 4th International Symposium on the Tribology of Friction Materials Yarofri-2000." Yaroslavl, OJSC "NIIATI firm TIIR"; 2000, pp. 74-79). The essential features of the analogue "composite friction linings fixed on a metal frame, the grooves of which are made on the friction surface" coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком аналога также является возможность разрушения диска при больших угловых скоростях вращения из-за значительных центробежных нагрузок, в результате которых возможно разрушение и отрыв фрикционных накладок, чему также способствует и форма канавок по типу квадрат, вызывающая неравномерность распределения масс накладок по дуге окружности диска. The disadvantage of the analogue is the possibility of destruction of the disk at high angular speeds of rotation due to significant centrifugal loads, which can destroy and tear off friction linings, which also contributes to the shape of the grooves of the square type, causing uneven distribution of masses of the linings along the circular arc of the disk.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционный диск, содержащий металлический каркас с выемками по наружному контуру каркаса, на котором зафиксированы композиционные фрикционные накладки, на поверхности трения которого выполнены радиальные канавки (см. патент РФ 2082034, МПК⁷ F 16 D 69/04, 1997). Существенные признаки прототипа "металлический каркас с выемками по наружному контуру каркаса, на котором зафиксированы композиционные фрикционные накладки" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.The prototype of the claimed invention is a friction disk containing a metal frame with recesses on the outer contour of the frame, on which composite friction linings are fixed, on the friction surface of which radial grooves are made (see RF patent 2082034, IPC ⁷ F 16 D 69/04, 1997). The essential features of the prototype "metal frame with recesses on the outer contour of the frame on which the composite friction linings are fixed" coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком прототипа также является, особенно в случае выполнения диска с канавками на поверхности трения, возможность разрушения диска при больших угловых скоростях из-за значительных центробежных нагрузок. The disadvantage of the prototype is also, especially in the case of a disk with grooves on the friction surface, the possibility of destruction of the disk at high angular velocities due to significant centrifugal loads.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение возможности разрушения диска с канавками при центробежных нагрузках, повышение эксплуатационных угловых скоростей за счет снижения массы каркаса и снижение массы накладок в зонах выемок в каркасе. The problem to which the invention is directed is to reduce the possibility of destruction of the disk with grooves under centrifugal loads, increase operational angular velocities by reducing the mass of the frame and reducing the mass of the pads in the recess areas in the frame.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном диске, содержащем металлический каркас с выемками по наружному контуру каркаса, на котором зафиксированы композиционные фрикционные накладки, на поверхности трения которых выполнены канавки, в металлическом каркасе в зонах накладок выполнены отверстия, при этом отверстия и выемки чередуются по окружности диска, а канавки размещены в зонах выемок. Существенные признаки заявляемого изобретения "в металлическом каркасе в зонах накладок выполнены отверстия, при этом отверстия и выемки чередуются по окружности диска, а канавки размещены в зонах выемок" являются отличительными от признаков прототипа. To achieve the technical result indicated, in a friction disk containing a metal frame with recesses along the outer contour of the frame, on which composite friction linings are fixed, grooves are made on the friction surface, holes are made in the metal frame in the areas of the plates, and holes and recesses alternate in a circle disk, and grooves are located in the recess areas. The essential features of the claimed invention “holes are made in the metal frame in the areas of the overlays, while the holes and recesses alternate around the circumference of the disk, and the grooves are located in the zones of the recesses” are distinctive from the features of the prototype.

На чертеже представлен фрикционный диск, пунктиром показана часть металлического каркаса, размещенная внутри фрикционного элемента. The drawing shows a friction disk, the dotted line shows a part of the metal frame located inside the friction element.

Фрикционный диск включает фрикционные накладки 1, выполненные из композита, например, полимерного композита, металлокерамического и др. На поверхности трения фрикционных накладок выполнены канавки 2, размещенные обычно в пределах рабочей толщины накладки (т.е. толщины, изнашиваемой при эксплуатации до штатной замены фрикционного изделия). Накладки зафиксированы на металлическом каркасе 3, по наружному контуру которого выполнены чередующиеся отверстия 4 и выемки 5. Канавки в накладках размещены в зонах выемок каркаса. Канавки могут иметь различные размеры и форму, выемки и отверстия в каркасе также могут иметь различные размеры и форму. The friction disk includes friction linings 1 made of a composite, for example, a polymer composite, cermet, etc. Grooves 2 are made on the friction surface of the friction linings, which are usually located within the working thickness of the liner (i.e., the thickness worn during operation before regular replacement of the friction products). The pads are fixed on a metal frame 3, along the outer contour of which alternating holes 4 and recesses 5 are made. The grooves in the overlays are located in the zones of the recesses of the frame. The grooves may have different sizes and shapes, the recesses and holes in the frame may also have different sizes and shapes.

Изготавливаться фрикционный диск может известными методами, например, приформовыванием к каркасу полимерного композита, термообработкой, механической обработкой и т.д. The friction disk can be made by known methods, for example, molding to the frame of a polymer composite, heat treatment, machining, etc.

Конкретным примером заявляемого изобретения является тормозной диск трактора МТЗ, включающий металлический каркас и фрикционный элемент, изготовленный из полимерного фрикционного композита, содержащего 22 мас.% матрицы из вулканизата каучука СКБ и резита фенолформальдегидной смолы СФП-011, 30 мас. % порошкообразных наполнителей (глинозем, графит, баритовый концентрат, вермикулит), 28 мас.% волокнистых наполнителей (полиарамидные волокна, стеклянные волокна, базальтовые волокна). На рабочей поверхности фрикционного элемента выполнены канавки, имеющие форму радиальных секторов (секторных канавок). Канавки размещены равномерно по дуге окружности фрикционного элемента в зонах выемок в каркасе. A specific example of the claimed invention is the brake disc of the MTZ tractor, comprising a metal frame and a friction element made of a polymer friction composite containing 22 wt.% Matrix of rubber vulcanizate SKB and resit phenol-formaldehyde resin SFP-011, 30 wt. % powdered fillers (alumina, graphite, barite concentrate, vermiculite), 28 wt.% fibrous fillers (polyaramide fibers, glass fibers, basalt fibers). On the working surface of the friction element, grooves are made in the form of radial sectors (sector grooves). The grooves are placed evenly along the arc of the circumference of the friction element in the recess areas in the frame.

Изготовление фрикционного диска с канавками на поверхности трения, размещенными в зонах выемок каркаса, обеспечивает снижение массы каркаса и снижение массы накладок в зонах выемок, что снижает возможность разрушения диска при значительных угловых скоростях н ударных центробежных нагрузках. The manufacture of a friction disk with grooves on the friction surface located in the zones of the recesses of the carcass provides a decrease in the mass of the carcass and a decrease in the mass of the pads in the zones of the recesses, which reduces the possibility of destruction of the disk at significant angular velocities and shock centrifugal loads.

Claims

Friction disk containing a metal frame with recesses on the outer contour of the frame, on which composite friction linings are fixed, grooves are made on the friction surface, characterized in that holes are made in the metal frame in the areas of the overlays, and the holes and recesses alternate around the circumference of the disk, and the grooves are located in the recess areas.