文档介绍：机械工程材料论文-复合材料论文
汽车刹车盘复合材料选择与加工
作者:吴闯
(湖北汽车工业学院)
前言:随着社会的进步,人们对生活水平的要求越来越高,绿色环保也越来越重视,汽车轻量化是降低油耗,实现节能减排的重要措施。复合材料的比重小,比强度和比模量大,用适当的复合材料代替原来比重大的零件是轻量化的重要措施之一。本文主要讨论碳纤维和芳纶纤维的性能及在汽车刹车盘的使用情况。
Preface: with the progress of the society, the level of people's life demand is higher and higher, the green environmental protection is ing more and more attention, automotivelightweighting is to reduce fuel consumption, realize the importance of energy conservation and emissions reduction measures. Composite proportion of small, specific strength and modulus than the big, with posite material was used to replace the than major parts is one of the important measures of lightweight. This article focuses on the performance of carbon fiber and aramid fiber and in the usage of car brake discs.
关键词碳纤维芳纶纤维刹车盘轻量化
1工作条件、失效方式及性能要求
刹车系统的原理是将刹车盘同轮毂装配在一起, 通过与制动衬片进行干摩擦, 产生巨大的摩擦力,将高速行驶车辆的动能转化为热能。有时候汽车从时速 100km 刹车到静止仅需要十几秒甚至更短,可见刹车系统承受着巨大的负荷。刹车盘是刹车系统中的一个重要部件,它的性能直接影响刹车效果的好坏。在刹车过程中,刹车盘一直承受着磨损、摩擦的作用,压力过大,则会发生变形或开裂。刹车是个循环不断的过程,使刹车盘一直处在冷热交替的过程中,易产生疲劳裂纹。
汽车刹车盘的失效方式主要有以下几种情况:
(1) 温度过高导致刹车盘的材料性能改变;
(2) 不耐磨,刹车片表面镜化,左右磨损程度不一致;
(3) 被污染或者进入空气中的水分;
(4) 开裂。
材料在高温时,滑移变得相对容易,易发生塑性变形,使材料强度、硬度下降,所以要尽量限制材料的温度范围。刹车仅需几秒,刹车后刹车盘表面温度骤降,而内部温度相对较高,易产生热应力,若此应力大于材料的强度,则发生开裂,刹车失效,危及生命安全。汽车制动是依靠盘与片之间的摩擦力,盘与片在高温、高压下作用,磨损非常剧烈,若磨损过大或不均匀,则整个系统不稳定,轻则出现一些噪音,重则出现事故。随着生活水平的提高,人们对刹车鸣叫