盘式制动器摩擦副表面微造型摩擦磨损研究

发布时间：2022-02-21 22:26

　　盘式制动器的制动过程是剧烈的“温度-应力-摩擦磨损”耦合现象,制动盘温度高、应力大,刹车片磨损快,是目前盘式制动器使用寿命短的重要原因。所以,开展对盘式制动器制动盘表面织构制备,探索不同面密度织构对制动副摩擦系数、温度、应力及磨损的影响,对提升汽车制动性能和安全性能具有重要的理论意义和实际价值。本文针对球墨铸铁QT600制动盘和树脂基复合材料刹车片所组成的制动副,利用试验研究、有限元分析相结合的方式对制动副进行研究。主要研究内容如下:（1）通过表面织构干摩擦摩擦磨损试验,研究激光微造型凹坑及其分布对小样制动副摩擦系数和磨损体积的影响,通过对比QT600无织构和织构化小样试件,探讨表面织构的摩擦学性能,揭示表面织构在干摩擦状况时的摩擦机制;通过对整盘式QT600制动盘在不同温度下进行摩擦系数和磨损率的测定,探讨其摩擦学性能,揭示其不同温度下干摩擦状况的摩擦机制。（2）通过ABAQUS盘式制动器热-应力耦合有限元仿真模拟,建立6组不同织构面密度的QT600小样温度场-应力场耦合模型,通过对比QT600无织构和织构化小样模型温度场与应力场的分布,探讨表面织构对温度与应力的影响;建立6组不同织... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 制动盘织构化的国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 盘式制动器热机耦合的国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 树脂基复合摩擦材料简述
    1.5 本文主要研究内容
第2章 制动盘材料摩擦磨损试验研究
    2.1 QT600小样与树脂基复合材料摩擦磨损试验
        2.1.1 激光烧蚀及表面织构简介
        2.1.2 试验材料和制备
        2.1.3 试验方法
        2.1.4 摩擦系数结果分析
    2.2 QT600整盘与树脂基复合材料摩擦磨损试验
        2.2.1 试验材料和制备
        2.2.2 试验方法
        2.2.3 摩擦系数结果分析
    2.3 本章小结
第3章 QT600小样热机耦合温度场和应力场分析
    3.1 热机耦合理论模型建立
        3.1.1 试验小样制动副简化
        3.1.2 有限元模型的建立
        3.1.3 摩擦热流和分配系数
        3.1.4 对流换热系数
        3.1.5 边界条件
    3.2 温度场有限元计算分析
        3.2.1 无织构模型温度场分析
        3.2.2 织构模型温度场分析
    3.3 应力场有限元计算分析
        3.3.1 无织构模型应力场分析
        3.3.2 织构模型应力场分析
    3.4 本章小结
第4章 QT600整盘热机耦合温度场和应力场分析
    4.1 热机耦合理论模型建立
        4.1.1 盘式制动器制动副简化
        4.1.2 有限元模型的建立
        4.1.3 摩擦热流和分配机制
        4.1.4 对流换热系数
        4.1.5 边界条件
    4.2 温度场有限元计算分析
        4.2.1 无织构模型温度场分析
        4.2.2 织构模型温度场分析
    4.3 应力场有限元计算分析
        4.3.1 无织构模型应力场分析
        4.3.2 织构模型应力场分析
    4.4 本章小结
第5章 QT600制动副材料磨损研究
    5.1 磨损形式简介
        5.1.1 刹车片磨损形式
        5.1.2 制动盘失效形式
    5.2 QT600小样磨损分析
        5.2.1 刹车片的磨损体积分析
        5.2.2 小样摩擦磨损后的表面微观形貌
    5.3 QT600整盘磨损分析
        5.3.1 刹车片磨损率分析
        5.3.2 刹车片摩擦前后表面SEM图像和EDX光谱
        5.3.3 刹车片摩擦前后的微观硬度
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术成果及参与的科研项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯/环氧树脂复合材料增韧机理研究[J]. 王凯,刘魏英.  功能材料. 2018(03)
[2]煤矿钻杆用玻纤布复合材料摩擦磨损性能研究[J]. 朱文,齐乐华,潘广镇,周宏,李贺军.  摩擦学学报. 2018(02)
[3]非连续湿热作用下树脂基复合材料性能变化及机理的研究[J]. 姚佳伟,张腾,牛一凡.  塑料工业. 2017(12)
[4]沟槽型织构表面对界面摩擦学行为的作用机制[J]. 朱章杨,王东伟,刘铭倩,唐斌,李建熹,莫继良.  润滑与密封. 2017(09)
[5]盘式制动器结构优化设计[J]. 阮宇.  内燃机与配件. 2017(11)
[6]基于Manson-Coffin工业盘式制动器疲劳寿命研究[J]. 毕晓林,胡洪洋,吕维奇,孙鸣.  矿山机械. 2017(06)
[7]盘式制动器热磨损机理研究[J]. 杨磊,崔庭琼,范健文.  科技创新与应用. 2017(16)
[8]氧化石墨烯对玄武岩织物/酚醛树脂复合材料性能的影响[J]. 晏义伍,曹海琳,甘舟.  复合材料学报. 2017(12)
[9]微凹坑织构皮秒激光加工及摩擦磨损性能[J]. 郝丽春,孟永钢.  机械工程与自动化. 2017(01)
[10]盘式制动器铜基摩擦片摩擦制动特性的实验研究[J]. 李玉龙,李军霞,梁绍伟.  科学技术与工程. 2016(30)

硕士论文
[1]高压大型车用盘式制动器热摩擦磨损机理研究[D]. 谭雪龙.江苏科技大学 2016
[2]基于特殊激光微加工方法的设备研究和开发[D]. 徐东升.江苏大学 2010



本文编号：3638152