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吉林大学本科生毕业设计 毕业设计文献综述 课 题 名 称：制动片剪切强度试验机控制系统设计 学 生 姓 名： 张水龙 学 号： 指 导 教 师： 曲波 所在院(系)部： 生物与农业工程学院 专 业 名 称： 农业机械化及其自动化 2012 年 03 月 05 日 制动片剪切强度试验机控制系统设计 文献综述 引言 在汽车的刹车系统中，刹车片是最关键的安全零件，所有刹车效果的好坏都是刹车片起决定性作用，所以说好的刹车片是人和汽车的保护神。刹车片一般由钢板、粘接隔热层和 摩擦块构成，其中隔热层是由不传热的材料组成，目的是隔热。摩擦块由摩擦材料、粘合剂组成，刹车时被挤压在刹车盘或刹车鼓上产生磨擦，从而达到车辆减速刹车的目的。由于摩擦作用，摩擦块会逐渐被磨损。摩擦材料使用完后要及时更换刹车片，否则钢板与刹车盘就会直接接触，最终会丧失刹车效果并损坏刹车盘。 制动片剪切强度试验机一般采用调速精度高、性能稳定的全数字伺服调速系统及伺服电机作为驱动系统，以WINDOWS为操作界面的控制与数据处理软件，实现试验力、试验力峰值、横梁位移、试验变形及试验曲线的屏幕显示，所有试验操作均可以通过鼠标在计算机上自动完成。试验机的闭环控制，可实现恒应力、恒应变、恒位移等控制模式，并且各种控制模式之间可以平滑切换。并且应该满足国家标准GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》的要求，同时也可根据GB、ISO、JIS、ASTM、DIN等多种标准进行试验和数据处理。 制动片材料 1897 年，HerbertFrood 发明了第一块刹车片 ( 使用棉线作为增强纤维 )，并用于马车和早期的汽车，从此，世界著名的 Ferodo 公司成立了。随后在 1909 年，该公司发明了世界上第一个固化石棉基刹车片；1968年，发明世界上第一个半金属基刹车片，此后，摩擦材料开始向无石棉化发展。近几年，黏结剂、增强纤维、摩擦性能调节剂、填料在汽车刹车片上的应用较广，下面作一阐述： 1 黏结剂材料的研究。黏结剂的主要作用是将刹车片的各组分紧密黏结在一起，保持刹车片在高温机械作用下的结构完整性。刹车片中最常使用的黏结剂是酚醛树脂，它具有优异的耐热性能和机械性能，电绝缘性和成型加工性能良好，且原料易得，价格便宜，工艺及生产设备简单。但纯酚醛树脂的使用会造成刹车片硬度过高、脆性大，耐热极限温度仅约为 250℃。当超过 300℃时，热分解现象相当严重，会导致刹车片的性能显著下降。因此必须对酚醛树脂进行增韧和耐热改性。 2 增强纤维在刹车片材料中的应用。20 世纪 70 年代摩擦材料开始向无石棉化发展，出现了各种石棉纤维的替代品，主要有陶瓷纤维、芳纶纤维、碳纤维、钢纤维、铜纤维、铝纤维、玻璃纤维、矿物纤维、纤维素纤维、钛酸钾晶须和海泡石纤维等。随着研究的深入，单一纤维增强的摩擦材料性能不全面，存在着各种缺陷，而几种纤维混合在一起，性能可 互补，发挥混杂效应，制备的摩擦材料性能优异。 3摩擦性能调节剂。摩擦性能调节剂是一类添加到摩擦材料中能改进摩擦系数和磨损率的物质，主要分为润滑剂和研磨剂两大类。润滑剂的主要目的是减小制动时摩擦系数的变化。 4 填料类型对刹车片材料性能的影响。填料分有机填料和无机填料两大类。无机填料包括硫酸钡、碳酸钙、长石粉、云母、滑石、蛭石、高岭土和硅藻土等。硫酸钡和碳酸钙都是很常用的填料能够提高摩擦材料的热稳定性，同时也能改善材料的热衰退性能，但在更高温度下，前者不如后者稳定。 5 高性能刹车片材料的基本性能要求 5.1 合适的摩擦系数：刹车片摩擦系数必须适中，如果摩擦系数低于 0.35，刹车时就会超过安全制动距离甚至刹车失灵，如果摩擦系数高于 0.40，刹车容易突然抱死，出现翻车事故。博世安全型刹车片的摩擦系数是 0.39，很好地满足了系数适中的要求。 5.2 可靠的稳定性：汽车高速行驶或紧急制动时会产生瞬时的高温，在高温状态下，刹车片的摩擦系数会下降，称为热衰退。刹车片抗热衰退性能的好坏决定了汽车制动的安全性，所以刹车片必须有适中且稳定的摩擦系数。 5.3 满意的舒适性：舒适性是摩擦性能的直接体现，包括制动感觉、噪音、粉尘、异味等。在舒适性指标中，车主往往最关心的是刹车片的噪音情况。 5.4 合理的寿命：使用寿命是大家普遍关注的产品指标。正常行驶的车辆，前制动器刹车片寿命为 3 万km，后制动器刹车片的使用寿命为 8 万 km 第二章 制动片系统 制动系统的一般工作原理是，利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴