一、摩擦材料分类及特点
金属烧结材料:铜基烧结材料摩擦系数0.25-0.35,许用比压30-50MPa,工作温度可达600℃。铁基烧结材料硬度更高,耐磨性好但摩擦系数较低。
纸基摩擦材料:采用纤维素纤维增强,摩擦系数0.12-0.18,具有优良的接合平顺性。许用比压15-25MPa,工作温度不超过200℃。
碳基摩擦材料:碳纤维增强复合材料,摩擦系数0.20-0.30,耐温可达800℃。具有自润滑特性,磨损率低但成本较高。
二、摩擦性能测试方法
摩擦系数测试:采用惯性测功机测试不同转速、压力下的动摩擦系数和静摩擦系数。绘制摩擦特性曲线,评估接合平稳性。
磨损率测试:在标准试验条件下运行10000次接合循环,测量厚度减少量。优质摩擦片磨损率应小于0.001mm/千次。
热衰退测试:连续接合50次,监测摩擦系数变化。要求热衰退率不超过20%,恢复性能良好。
三、摩擦副匹配原则
硬度匹配:摩擦片与对偶件硬度差控制在HRC10-15范围内。对偶件通常采用65Mn钢淬火处理,硬度HRC45-50。
表面粗糙度匹配:摩擦片表面粗糙度Ra1.6-3.2μm,对偶件表面粗糙度Ra0.4-0.8μm。适当的粗糙度有利于油膜形成和磨屑排出。
热膨胀系数匹配:选择热膨胀系数相近的材料组合,减少热应力。金属烧结材料与钢对偶件的热膨胀系数差应小于2×10⁻⁶/℃。
四、使用维护要求
磨合规范:新更换摩擦片需进行磨合,初始压力为正常压力的50%,磨合距离不低于1000米。分阶段增加压力至正常值。
间隙调整:工作间隙控制在0.5-1.0mm,通过调整压盘位置实现。定期检查间隙变化,磨损后及时调整。
温度监控:安装温度传感器,监测摩擦面温度。连续工作温度不超过300℃,瞬时峰值不超过400℃。
更换标准:摩擦片厚度磨损至原厚度50%时应更换,出现裂纹、烧蚀等缺陷立即更换。更换时需成对更换摩擦副。