文档介绍：北京工商大学
硕士学位论文
新型复合材料汽车刹车片的研制及模态分析
姓名:张扬
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:张力;孟春玲
20070501
摘要关键词:盘式刹车片,复合材料,配方设计,工艺设计,模态分析目前与美、日等发达国家相比存在较大的差距,仍以生产钢纤维增强的半金属摩擦材料为主。本文基于国内摩擦材料行业的现状和工厂生产可行性的考虑,选用价格低廉的复合矿物纤维纤维V魈逶銮肯宋碧砑由倭坎璃纤维等其它纤维混杂辅助增强,通过配方设计、工艺设计、性能测试实验和生产成本核算,研制出无石棉、无钢纤维、低成本且符合国标要求的新型复合材料汽车刹车片。测定了新型摩擦材料的材料参数。对半金属刹车片和新型复合材料汽车刹车片进行了模态对比分析。聚合物基摩擦材料及生产工艺研究部分,对聚合物基摩擦材料的三大组分迨髦增强体和填料吧ひ盏难芯拷辛讼晗附樯堋新型复合材料汽车刹车片研制部分,首先在考虑生产成本和原材料性能的基础上选材;然后通过新型摩擦材料的配方设计、工艺设计及性能测试实验Σ料凳⒛ニ鹇省冲击强度、硬度秆〕鼋下獾呐浞剑玫搅四Σ敛牧先榉值淖罴雅浔龋鹤詈蠼配方成本核算,综合评价各项性能,得到新型摩擦材料的最优配方和优选工艺条件。盘式刹车片模态分析部分,测定了新型摩擦材料的弹性模量、泊松比和密度;分别对半金属刹车片和新型复合材料汽车刹车片进行自由模态和约束模态的对比分析,得到了固有频率等模态参数。从模态分析结果可以看出,新型摩擦材料具有高的比模量,提高了刹车片的固有频率,材料性能明显优于半金属摩擦材料。新型复合材料汽车刹车片的研制及模态分析
畃,琣琾琣,,.:琌...,.
日期:刎年岁月√日学位论文作者签名:丝曼导师签名:耘日期:年莎月“日北京工商大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作所取得的研究成果。除了文中已经注明引用的内容外,论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果完全由本人承担。学位论文作者签名:北京工商大学学位论文授权使用声明本人完全了解北京工商大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京工商大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑学位论文电子版同意提交后,可于口当年口一年口二年后在学校图书馆网站上发布,供校内师生浏览。
弟一草国内外汽车制动摩擦材料的研究概况刖昌汽车制动器是保障行车安全的一个关键部件,它通过摩擦将汽车的动能转化为热能,从而达到制动的目的。目前,聚合物基摩擦材料被广泛应用于汽车制动器中,它是由基体树脂、增强体和填料三大类组分复合热压而成的薄汽车制动摩擦材料自产生以来,其发展过程经历了三个阶段:天然材料阶段、合成材料阶段、多种材料复合使用阶段。最早的汽车制动摩擦材料是选用木材与皮革。这些材料具有合理的摩擦系数,但当车辆的速度日益提高时,无法抵御刹车产生的高温。世纪,、毛发及棉花混合而成的带子来取代已有的制动摩擦材料。结果显示,刹车性能虽然有所改进,但是仍无法满足高温要求。年,石棉编成的石棉布开始应用于制动摩擦材料中。随着制动摩擦材料使用要求的日益提高,其他组分被陆续加入配方中,同时石棉短纤维替代了石棉布。世纪年代,石棉摩擦材料研制成功。由于石棉摩擦材料具有较稳定的摩擦磨损性能、良好的工艺性和价格低等优点,在其后五六十年间一直主导着汽车制动摩擦材料领域。石棉具有质轻、价廉、分散性好、摩擦磨损性能好、增强效果好等优点,被认为是最佳摩擦材料用增强纤维。但在世纪年代,人们研究发现加工和制动尘埃中的细小石棉纤维被吸入肺内后,会引起一种叫做石棉肺的疾病,甚至会导致肺癌,石棉被证实属致癌物质。同时,随着汽车工业的发展,人们发现石棉摩擦材料的高温摩擦性能不好,石棉在孀笥沂苯ソ峋℃时结晶水将完全丧失,同时失去弹性和强度,此时石棉纤维已基本失去增强作用,摩擦性能变得不稳定,损伤对偶和产生制动噪音。目前许多国家已颁布相关法令,禁止在汽车制动摩擦材料中使用石棉,并相继展开了石棉代用纤维和无石棉摩擦材料的研究。从近年来国内外所发表的专利来看,无石棉摩擦材料的专利占汽车制动摩擦材料专利总数的%以上。随着车辆向高速、高效、节能、轻量化方向发展,特别是自世纪年代起,由于对环保及安全的突出要求,摩擦材料呈现出多元化的发展趋势,相继开发出了多国外无石棉摩擦材料研究较多