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| 标准编号 | GB/T 34007-2017 (GB/T34007-2017) | | 中文名称 | 道路车辆 制动衬片摩擦材料 摩擦性能拖曳试验方法 | | 英文名称 | Road vehicles - Brake lining friction materials - Drag test method for friction performance | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | Q69 | | 国际标准分类 | 43.040.40 | | 字数估计 | 14,110 | | 发布日期 | 2017-07-12 | | 实施日期 | 2018-06-01 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 34007-2017
Road vehicles--Brake lining friction materials--Drag test method for friction performance
ICS 43.040.40
Q69
中华人民共和国国家标准
道路车辆 制动衬片摩擦材料
摩擦性能拖曳试验方法
2017-07-12发布
2018-06-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中国建筑材料联合会提出。
本标准由全国非金属矿产品及制品标准化技术委员会(SAC/TC406)归口。
本标准起草单位:东营宝丰汽车配件有限公司、济南金麒麟刹车系统有限公司、泰明顿摩擦材料技
术(上海)有限公司、福建华日汽车配件有限公司、厦门利兴达摩擦材料有限公司、重庆红宇摩擦制品有
限公司、山东省梁山神力汽车配件有限公司、宁国飞鹰汽车零部件股份有限公司、桐庐宇鑫汽配有限公
司、咸阳非金属矿研究设计院有限公司、国家非金属矿制品质量监督检验中心。
本标准主要起草人:陈克文、田式国、孙鹏、甄明晖、张建立、苏美珍、杨立军、叶家玲、赵勇、冯敬友、
孙奇春、王煜鹏、石志刚。
道路车辆 制动衬片摩擦材料
摩擦性能拖曳试验方法
1 范围
本标准规定了道路车辆制动衬片摩擦材料采用拖曳方式进行摩擦性能试验的试验设备、试验类型
与试验装置、试验步骤和结果报告。
本标准适用于在 M、N、O和L类车辆使用的制动器衬片(以下简称衬片)的摩擦性能试验。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 5620 道路车辆 汽车和挂车 制动名词术语及其定义(GB/T 5620-2002,idtISO 611:
1994)
GB/T 15089 机动车辆及挂车分类
JB/T 7498 涂附磨具 砂纸
QC/T 556 汽车制动器 温度测量和热电偶安装
3 术语和定义
GB/T 5620和GB/T 15089界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
制动循环 braking cycle
由若干次制动运行组成的制动过程,每次制动运行包括5s的制动和10s的空转。
3.2
恒压力方式 constantpressuremode
在制动过程中管路压力保持不变的控制方式。
3.3
恒力矩方式 constanttorquemode
在制动过程中制动力矩保持不变的控制方式。
3.4
在每个制动循环第一次制动运行开始时制动盘的温度。
3.5
在每个制动循环过程中不允许制动盘超过的温度。
4 试验设备
4.1 试验设备应能执行预先设定的试验程序,并实现自动控制。
4.2 记录设备应能连续记录下列参数,且测量精度应满足下列要求:
---制动输出力矩,±1.5%;
---输入管路压力,±1.5%;
---制动盘温度,±1.5%。
4.3 试验过程中的降温采用空气冷却,冷却空气的温度不超过25℃,并以(600±60)m3/h的气流速度
吹向制动器。
4.4 设备主轴的转速在空转时应为(660±10)r/min,在满负荷时应不低于600r/min。
4.5 试验过程中宜使用嵌入式热电偶测量制动盘的温度,其安装和测量应符合QC/T 556的规定。也
可使用其他测温装置和方法,但需符合规定的测量精度要求。
4.6 设备运转时制动盘的径向跳动和轴向跳动均不得超过0.08mm。
5 试验类型与试验装置
5.1 试验类型
试验类型分为原样法试验和取样法试验,原样法试验是对原尺寸试样进行试验,取样法试验是将试
样制成规定尺寸的样块进行试验。
M1、M2、N1、O1、O2 和L类车辆用盘式衬片的试验可采用原样法试验,也可采用取样法试验。
M3、N2、N3、O3、O4 类车辆用盘式衬片和鼓式衬片的试验采用取样法试验。
5.2 M1、M2、N1、O1、O2 和L类车辆用盘式衬片的试验装置
5.2.1 进行原样法试验时,试验使用的制动盘和制动钳应为符合图纸及技术文件规定的制动盘和制动
钳,制动盘摩擦面的粗糙度应小于15μm,厚度不小于其原始厚度的90%。
5.2.2 进行取样法试验时,应在试验机上安装一个固定式盘式制动钳,其活塞直径为36mm,安装后样
块中心与制动盘圆心的距离为116.5mm。试验使用的制动盘应符合以下技术要求:
a) 制动盘为实心体(不通风型),其直径为(278±2)mm,厚度为(9±0.5)mm;
b) 制动盘本体材料的材质为HT250,其摩擦面的硬度为180HBW~250HBW。
5.3 M3、N2、N3、O3、O4 类车辆用盘式衬片和鼓式衬片的试验装置
应在试验机上安装一个固定式盘式制动钳,其活塞直径为60mm,安装后样块中心与制动盘圆心
的距离为108mm。试验使用的制动盘应符合以下技术要求:
a) 制动盘为实心体(不通风型),其直径为(278±2)mm,厚度为(12±0.5)mm;
b) 制动盘本体材料的材质为HT250,其摩擦面的硬度为180HBW~250HBW。
6 试验步骤
6.1 M1、M2、N1、O1、O2 和L类车辆用盘式衬片的试验步骤
6.1.1 试验准备
6.1.1.1 原样法试验压力和力矩的确定
6.1.1.1.1 恒压力方式下压力的确定
衬片摩擦面单位压力p按式(1)计算:
p=
Md
0.057×rw×Ak
(1)
式中:
p ---衬片摩擦面单位压力,单位为兆帕(MPa);
Ak---制动钳活塞的面积,单位为平方厘米(cm2);
rw ---制动盘的有效半径,单位为毫米(mm),按式(2)计算:
rw=
d-h
2 -1
(2)
式中:
d---制动盘的直径,单位为毫米(mm);
h ---衬片的高度,单位为毫米(mm)。
当Ak≤18.1cm2时,Md=150N·m;当Ak >18.1cm2时,Md=300N·m。
6.1.1.1.2 恒力矩方式下力矩的确定
制动输出力矩(M)按式(3)计算。
M =
(TE-TA)·α·ABS
1-exp-
α·ABS
cp·GB S
×t
êê
úú2·π·n
(3)
式中:
M ---制动输出力矩,单位为牛顿米(N·m);
TE ---制动末温,单位为摄氏度(℃);
TA ---制动初温,单位为摄氏度(℃);
α ---制动盘的热传导率,单位为焦耳每平方米秒开尔文[J/(m2·s·K)];
ABS ---制动盘的热传导面积,单位为平方米(m2);
cp ---制动盘的比热容,单位为焦耳每牛顿开尔文[J/(N·K)];
GB S ---制动盘的质量,单位为牛顿(N);
t ---制动时间,单位为秒(s);
n ---制动盘的转速,单位为转每分(r/min)。
对于制动盘材质为HT250的灰铸铁,α取值为59.7J/(m2·s·K),cp取值为51J/(N·K)。
在不同的试验阶段对恒力矩分别取值,分别计为M1、M2 和M3。计算M1 时,(TE-TA)为125℃,
t为25s;计算M2 时,(TE-TA)为225℃,t为25s;计算M3 时,(TE-TA)为450℃,t为50s。
6.1.1.2 取样法试验压力和力矩的确定
恒压力方式下样块摩擦面的单位面积压力为75N/cm2,制动管路压力为0.89MPa;
恒力矩方式下M1取值103N·m,M2取值186N·m,M3取值194N·m。
6.1.1.3 制动盘表面的处理
每次试验前,制动盘表面应用JB/T 7498中粒度为P240或更细的砂纸处理,使制动盘表面无明显
磨痕和锈蚀;用软布和无水乙醇除去制动盘表面的灰尘和油污。
6.1.1.4 试样准备
6.1.1.4.1 原样法试验的试样准备
从样品中随机抽取2个衬片,在每个衬片背面标识4个点,以确定衬片厚度测量点的位置,见图1。
应注意避免衬片摩擦面粘上油、水、污渍或破损。
图1 原样法衬片厚度测量点位置示意图
6.1.1.4.2 取样法试验的样块制备
从样品中随机抽取2个衬片,从每个衬片中部各取一个长度为(40.0±0.2)mm、宽度为(30.0±
0.2)mm、厚度不小于5.0mm的样块,紧密嵌入在专用背板上;如果衬片较小,取不出40mm×30mm
的样块,可以再抽取两个衬片,用两个小样块拼装成规定的尺寸大小。两个小样块间的厚度差应不超过
0.05mm。在每个样块的非摩擦面标识4个点,以确定样块厚度测量点的位置,见图2。应注意避免摩
擦面粘上油、水、污渍或破损。
图2 取样法专用背板及样块厚度测量点位置示意图
6.1.2 衬片或样块的磨合
正式试验前应对衬片或样块进行磨合,至衬片或样块与制动盘的接触面积不低于80%。磨合过程
中制动盘的表面温度应不超过200℃。
衬片或样块磨合的程序见表1和表2中的试验序号1(磨合)。
6.1.3 初始厚度和质量的测量
取出已磨合好的衬片或样块,测量并记录每个衬片或样块的每个测量点的厚度,精确到0.01mm;
称量并记录每个衬片或样块的质量,精确到0.01g。
6.1.4 试验程序
6.1.4.1 恒压力方式试验程序
恒压力方式试验程序见表1。
表1 M1、M2、N1、O1、O2和L类车辆用盘式衬片或样块恒压力方式试验程序
试验序号 制动循环个数
每个制动循环的
制动运行次数
制动盘初始
温度/℃
制动盘最高
温度/℃
强制冷却
1(磨合) ≤6 5
第一个制动循环时
≤50,以后为100
200 是
2 1 10 ≤60 不限 否
3 5 10 100 不限(350)a 否
4 1 10 100 不限 是
a 对L类车辆,此温度应限制为350℃。必要时,每个制动循环的制动运行次数可相应减少,但需要增加制动循
环个数以保持总的制动运行次数恒定。
6.1.4.2 恒力矩方式试验程序
恒力矩方式试验程序见表2。
表2 M1、M2、N1、O1、O2和L类车辆用盘式衬片或样块恒力矩方式试验程序
试验序号 制动循环个数
每个制动循环的
制动运行次数
制动盘初始
温度/℃
制动盘最高
温度/℃
强制冷却 恒力矩b
1(磨合) ≤6 5
第一个制动循环时
≤50,以后为100
300 是 M1
2 1 5 ≤60 350(250)a 否 M2
3 3 5 100 350(250) 否 M2
4 1 10 100 600(350) 否 M3
5 4 5 100 350(250) 否 M2
6 1 10 100 600(350) 否 M3
7 3 5 100 350(250) 否 M2
8 1 5 ≤60 350(250) 否 M2
a 对L类车辆,使用括号内数字。
b 进行原样法试验时,恒力矩取值按6.1.1.1.2计算;进行取样法试验时,恒力矩按6.1.1.2取值。
6.1.5 最终厚度和质量的测量
取出试验后的衬片或样块,按6.1.3进行厚度和质量的测量并记录。
6.2 M3、N2、N3、O3、O4类车辆用盘式衬片和鼓式衬片的试验步骤
6.2.1 试验准备
6.2.1.1 压力的确定
样块摩擦面的单位面积压力为75N/cm2,制动管路压力为1.17MPa。
6.2.1.2 制动盘表面的处理
每次试验前,制动盘表面应用JB/T 7498中粒度为P240或更细的砂纸处理,使制动盘表面无明显
磨痕和锈蚀;用软布和无水乙醇除去制动盘表面的灰尘和油污。
6.2.1.3 样块制备
从样品中随机抽取2个衬片,从每个衬片中部各取一个长度为(84.0±0.2)mm、宽度为(52.0±
0.2)mm、厚度不小于6.0mm的样块,紧密嵌入在专用背板上;如果衬片较小,取不出84mm×52mm
的样块,可以再抽取两个衬片,用两个小样块拼装成规定的尺寸大小。两个小样块间的厚度差应不超过
0.05mm。在每个样块的非摩擦面标识4个点,以确定样块厚度测量点的位置,见图3。应注意避免摩
擦面粘上油、水、污渍或破损。
图3 专用背板及样块厚度测量点位置示意图
6.2.2 样块的磨合
正式试验前应对样块进行磨合,至样块与制动盘的接触面积不低于80%。磨合过程中制动盘表面
温度应不超过200℃。
样块磨合的程序见表3中的试验序号1(磨合)。
6.2.3 初始厚度和质量的测量
取出已磨合好的样块,测量并记录每个样块的每个测量点的厚度,精确到0.01mm;称量并记录每
个样块的质量,精确到0.01g。
6.2.4 试验程序
试验程序见表3。
表3 M3、N2、N3、O3、O4类车辆用盘式衬片和鼓式衬片的试验程序
试验序号 制动循环个数
每个制动循环
的制动运行次数
制动盘初始温度/
强制冷却
1(磨合) ≤6 5
第一个制动循环时
≤50,以后为100
2 1 5 100 是
3 1 5 升温≤200 否
4 1 5 200 否
5 1 5 升温≤300 否
6 1 5 300 否
7 1 3 250 是
8 1 3 200 是
9 1 3 150 是
10 1 10 100 是
11 1 5 升温≤300 否
12 1 5 300 否
6.2.5 最终厚度和质量的测量
取出试验后的衬片,按6.2.3进行厚度和质量的测量并记录。
7 结果报告
7.1 工作摩擦系数的采集
7.1.1 在恒压力方式下,工作摩擦系数的采集点(μB)为从每次制动运行后1s,在这1s的±0.1s的区
间内采集,采集频率不小于20Hz,见图4。
7.1.2 在恒力矩方式下,工作摩擦系数的采集点(μB)为从制动力矩达到设定值的80%后1s,在这1s
的±0.1s的区间内采集,采集频率不小于20Hz,见图5。
7.1.3 每次制动运行的工作摩擦系数为在(1±0.1)s区间内采集到的摩擦系数的平均值。
图4 恒压力方式下工作摩擦系数的采集点示意图
图5 恒力矩方式下工作摩擦系数的采集点示意图
7.2 最小摩擦系数(μmin)和最大摩擦系数(μmax)的采集点
7.2.1 在恒压力方式下,最小摩擦系数的采集点为从每次制动运行开始后,到本次制动运行结束的摩
擦系数的最小值,最大摩擦系数的采集点为从每次制动运行开始后,到本次制动运行结束的摩擦系数的
最大值,见图6。
7.2.2 在恒力矩方式下,最小摩擦系数的采集点为从制动力矩达到设定值的80%后的0.5s末开始到
本次制动运行结束的摩擦系数的最小值,最大摩擦系数的采集点为从制动力矩达到设定值的80%后的
0.5s末开始,到本次制动运行结束的摩擦系数的最大值,见图7。
图6 恒压力方式下最小摩擦系数和最大摩擦系数的采集点示意图
图7 恒力矩方式下最小摩擦系......
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