QC T 520-1999汽车用摩阻材料惯性制动试验方法

中华人民共和国机械工业部部标准QC/T520—1999汽车用摩阻材料惯性制动代替JB3680—84试验方法本标准适用于装载重量（质量）太于1.5t载货汽车行车制动器用摩擦衬面材料在MM—1000摩擦试验机上的试验。1试验项目1．1摩擦力矩的测定（摩擦系数的测定）。1．2摩损率的测定。2试验条件2．1试验仪器、设备、样品2．1．1MM－1000摩擦试验机。2．1．2试验样品。试样应在制动器摩擦衬面成品上取。试样摩擦接触面的形状是外径ф74mm、内径为ф54mm的圆环上，两段a度角的弧所包含的面（a角和制动器摩擦片的包角应一致）。见图1、图2或图3所示。试样的厚度为8±0.1mm（不足8mm的试样允许取其最大厚度）。对于取样困难的产品，允许取其若干块拼凑成试样。如用粘接时，一律要在常温下进行。将试样对称粘牢在外径为ф75mm、内径为ф53mm、厚度为8mm的金属试环上。粘接后，其摩擦表面不应有粘接剂影响。在加工样品时不得使用冷却剂。试样应装在固定端，并和对偶间隙为0.4～0.6mm。试验时对偶旋转。2．1．3试样的摩擦对偶为圆环状。外径ф75mm，内径ф53mm，厚度为12mm。材质为实际使用中的对偶材料。摩擦表面粗糙度中只用一次（允许将用过的对偶件表面加工掉0.5mm厚可继续使用，但对偶件的最小厚度不小于10mm）。2．1．4在每次试验前都要标定压力、力矩、转速、温度、时间等当量关系，并调整好惯性负荷。2．1．5在试验过程中，能把测量的参数同时记录下来。如输入气压、制动时转速的变化、摩擦力矩、制动时间、摩擦表面的温度等。2．1．6摩擦表面温度的测量，是以测量试样的温度为准。采用焊有镍铝一镍铬热电偶测量，其测量点位于试样的计算半径上。热电偶触点距摩擦表面0.5mm。详见图4、图5所示。2．1．7在备好冷却、加热装置的同时，要检查仪表记录装置、惯量、样品等的装配和工作情况，以及安全措施，确认按要求调好后，并经过试车，才可开车试验。2．2试验参数的确定2．2．1定义、术语、符号2．2．1．1摩擦系数（μ）是指摩擦对偶表面，沿着摩擦试样表面发生相对运动，产生的摩擦力矩（M）与加在试样上的正压力（F）和试样平均半径（r0）乘积之比值。μ＝M·F-1·r0-1……（1）2．2．1．2磨损率（v）是重量磨损量（△w）和体积磨损量（△v）与摩擦时所吸收的功（A）之比值。分别称为重量磨损率（vw）和体积磨损率（vu）。2．2．1．3面积缩比系数（Ks）是每个制动器摩擦衬面的总面积（Sg）和试验样品的总面积（So）之比值。2．2．1．5每次制动时所吸收的功（Az）。2．2．2试验惯量（Io）的确定。汽车每个制动器的惯性负荷，按（JB2805—79）《汽车制动器台架试验方法》规定求出后，经过缩比计算，确定试验的惯性负荷（I0）。2．2．3试验转速的确定2．2．4按要求的试验减速度（a）确定其磨合和衰退、恢复试验的摩擦力矩（Mo）。2．2．5制动器的制动力矩（MKQ，KH）与试验摩擦力矩（M）的关系按下式：2．2．7已知制动的始未转速（no，nt）和制动的实际时间（t）验证试验减速度（a）。2．2．8单位面积能量负荷（q）的验证。3试验程序3．1初磨合3．1．1目的：使摩擦对偶和试样的对磨表面100％接触。3．1．2试验条件3．1．2．1试验的初始制动转速（no），选取汽车行驶30km·h-1车速，按公式（15）计算。3．1．2．2试验力矩相当于3m·s-2减速度按公式（16）计算。然后，按公式（21）计算正压力值（F），再由试验机的Po—F曲线图查得管路气压值（Po）。计算可采用摩擦系数（μ）为0.35。3．1．2．3磨合过程中，每次初始温度不得超过100℃。3．1．2．4制动次数磨至接触面达到要求为止，但不得少于10次。3．2第一次测量3．2．1目的：为计算磨损率需要。3．2．2条件3．2．2．1用千分尺测量试样和对偶件的定点厚度、测量点做标记，并记录。3．2．2．2在千分之一天平上称量并记录。3．2．2．3试样冷却至室温进行测量。3．3第一次摩擦力矩的测定3．3．2试验条件3．3．2．1制动的初始试验转速（no）分别取30、50、70km·h-1：车速，按公式（15）计算确定。3．3．2．3制动周期以每次制动初始温度不超过100℃为准。3．3．2．4制动次数，在每一试验转速下，每一压力下制动一次，每次均从制动到停车。然后，在4.5m·s-2的减速度情况下，试验转速相当30、50km·h-1。分别制动三次，做衰退试验中的基准试验。3．4第一次衰退和恢复试验3．4．1目的：检查材料多次连续使用时性能衰退和恢复状况。3．4．2衰退试验条件3．4．2.1按减速度a＝4.5m·s-2，由公式（16）确定试验力矩（Mo）后，再按公式（21）计算正压力（F），查试验机的Po—F曲线图，确定管路气压值（Po）。3．4．2．2衰退试验的试验转速（no）选50km·h-1、车速，按公式（15）计算确定。3．4．2．3制动周期为每30s制动一次，共制动15次，每次均从制动到停车。3．4．2．4初始温度为65±5℃。3．4．2．5在试验过程中不得吹风冷却。衰退试验后，在相当车速30km·h-1：转速空转以10m·s-1风速冷却3min后进行恢复试验。3．4．3恢复试验条件3．4.3．1压力负荷同3.4.2.1规定。。3．4．3．2试验转速（no）取30km·h-1车速按公式（15）计算。3．4．3．3制动周期，每隔60s制动一次。共进行15次。每次均从制动到停车。3．5第二次摩擦力矩的测定3．5．1目的：检查第一次衰退后，材料摩擦性能的变化。3．5．2试验条件：同3.3.2规定。3．6第二次衰退（拖磨)3．6．1目的：检查在低减速度下，长时间拖磨后材料摩擦性能的变化。3．6．2试验条件3．6．2．1试验转速（no）取汽车50km·h-1，车速，按公式（15）计算。3．6．2．2拖磨的试验力矩取减速度a＝1.5m·s-1，按3.5.2.1规定确定。以该力矩（Mo）为拖磨的初始力矩，确定拖磨的输入管路气压值（Po）。在试验过程中，输入气压值（Po）应保持恒定不变。3．6．2．3制动周期为拖磨25s，脱开35s，每60s一次循环，共进行30次。3．6．2．4一拖磨的初始温度控制在65＋5℃。3．7第二次磨合3．7．1目的：磨掉拖磨衰退后的表面碳化层。3．7．2磨合条件：同3.1.2项规定，但规定制动50次。3．8第三次摩擦力矩的测定3．8．1目的：检查二次磨合，二次衰退后材料摩擦性能的变化。3．8．2试验条件：同3.3.2项规定。3．9第二次测量同3.2项规定，按第一次的定点标记测量厚度。3．10磨损量的测定3．10．1目的：检查材料的耐磨性能。3．10．2试验条件3．10．2．1第一次磨损：开始制动的初速度取30km·h-1时的车速，按公式（15）计算出试验转速（no）。每次制动初始速度在80±10℃范围内，制动100次。每次均从制动到停车。3．10．2．2按3.9条规定进行第三次测量。3．10．2．3第二次磨损：制动初速度取50km·h-1，时的车速，按公式（15）计算出试验转速（no）。每次制动初始温度在120±10℃范围内，制动60次。每次均从制动到停车。3．10．2．4按3.9条规定进行第四次测量。3．10．2．5第三次磨损：制动初速度取70km·k-1。时的车速按公式（15）计算出试验转速（ho）。每次制动初始温度在150±10℃范国内制动20次，每次均从制动到停车。3．10．2．6按3.9条规定进行第五次测量。3．10．2．7三次磨损试验均取减速度a＝3m·s-2按3.4.2.1规定求管路压力（Po）。每制动10次做一次记录。3．11磨损的评价磨损率v计算取磨损试验前、后测量的数据做为评价指标。4数据的计算和整理4．1平均摩擦力矩：指一次制动中的持续制动过程制动力矩与制动时间的积分除以持续制动过程的时间，所得的纵座标值（M），如图6所示。4．2平均摩擦系数按公式（1）算出。4．3摩擦力矩稳定系数按公式（10）算出。4．4磨损率的计算公式4．4．1体积磨损率4．4．2重量磨损率附加说明：本标准由中国汽车工业公司提出，由长春汽车研究所归口。本标准由第一汽车制造厂、长春汽车研究所负责起草。本标准主要起草人张祥林。