汽车制动器衬片摩擦性能评价 小样台架试验方法 征求意见稿

1汽车制动器衬片摩擦性能评价小样台架试验方法本标准规定了汽车制动器衬片（以下简称“衬片”）摩擦磨损性能的小样台架试验程序及摩擦系数的级别和标记。本文件适用于汽车用盘式制动器衬片和汽车用鼓式制动器衬片。本文件不适用于驻车制动器制动衬2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T5620道路车辆汽车和挂车制动名词术语及其定义GB5763汽车用制动器衬片3术语和定义GB/T5620和GB5763界定的术语和定义适用于本文件。4试验设备4.1试验设备功能试验设备为如图1和图2所示的摩擦材料小样台架试验机。试验机应具备以下功能：a)测量制动鼓的温度；b)加热制动鼓；c)控制制动鼓加热速率；d)仅从制动鼓的背面冷却制动鼓；e)控制制动鼓降温速率；f)测量摩擦力；g)测量制动鼓的转速。4.2温度测量4.2.1温度测量装置应由焊接的热电偶、合金金属环、银石墨碳刷、具有高输入阻抗的记录仪组成。4.2.2温度测量系统的精度为满量程的±2%。4.3摩擦力测量2GB/T17469—202X摩擦力测量系统的精度为满量程的±2%，试验载荷的偏差为±2%。4.4制动鼓4.4.1制动鼓速度测量系统的精度为满量程的±2%。4.4.2制动鼓升温应按如下方式进行调节，并在试验过程中保持此状态：制动鼓转速417r/min，用冷却空气将制动鼓从149℃冷却至93℃,然后关闭冷却空气，自然冷却至82℃时，打开加热器并开始计时，加热10min。制动鼓温度应在10min升到221℃±14℃。4.4.3制动鼓降温应按如下方式进行调节，并在试验过程中保持此状态：制动鼓转速417r/min，用加热器将制动鼓加热至371℃,然后关闭加热器，开启冷却空气，降温至343℃时开始计时，冷却10min。制动鼓温度应在10min降至93℃±14℃。4.4.4制动鼓材质应为珠光体铸铁，布氏硬度为179～229，制动鼓化学成分应符合表1的要求，尺寸应符合图2要求。表1制动鼓化学成分单位：%碳锰硅硫磷镍铬钼4.4.5制动鼓内径应在277.4mm～279.9mm范围内，制动鼓热电偶测量点深度应符合下列要求:——当制动鼓内径为277.4mm～278.0mm时，测量点深度为2.55mm；——当制动鼓内径为278.0mm～279.0mm时，测量点深度为3.05mm；——当制动鼓内径为279.0mm～279.9mm时，测量点深度为3.55mm。4.5其他装置测量试样厚度和质量的装置。3GB/T17469—202X图1试验机示意图4GB/T17469—202X图2制动鼓尺寸5试验准备5.1试样制备5.1.1从每批产品中随机抽取五个衬片。从每个衬片中制取一个试样。5.1.2试样应从衬片的中部截取，取样位置到衬片周边距离相等。5.1.3试样长宽尺寸为25.4mm×25.4mm，试验摩擦面为弧形，圆弧半径应与制动鼓相吻合，背面为平面，最厚处厚度（或试样加上消音片）约为6mm左右。试样的试验摩擦面应为衬片的摩擦面。5.1.4对于已经磨削加工过的试样，应从其摩擦面上至少磨去0.3mm，但不得超过0.5mm。对于未经磨削的试样（直接从模具中取出），应从其摩擦面上磨去1.0mm～1.2mm，以便衬片表面的树脂浸渍层能完全清除。5.1.5制好的试样的试验摩擦面不应用手接触，应避免粘上其他外来杂质。5.2制动鼓表面的处理5.2.1当使用新的或重新磨过的制动鼓时，第一次试验前，应用砂纸或砂布除去所有磨痕，然后用320号细砂纸磨光，用洁净干燥空气或软布除去制动鼓上的灰尘。最后用参考试样在转速417r/min、载荷为440N、温度93℃以下的条件下连续运行，直至摩擦系数稳定；5.2.2每次试验前，制动鼓表面应用砂纸或砂布打磨，然后用320号砂纸（湿的或干的）磨光。用洁净干燥空气或软布类的东西除去制动鼓上的灰尘。5GB/T17469—202X5.3试样磨合在制动鼓转速为312r/min、载荷为440N、最高温度为93℃的条件下，对试样进行磨合，时间不少于20min。如果磨合20min后试样接触面积仍低于95%，则放弃该试样另外重新制备。5.4初始厚度和质量的测量取出磨合好的试样，在试样的与制动鼓轴线平行的中心线上取三点（外侧、中心、内侧）进行厚度测量并记录，同时，称量试样质量（精确到1mg）并记录。再将试样装在试验机上，在载荷222N、转速208r/min的条件下连续运行5min。制动鼓静止、卸去载荷，这时试样和制动鼓之间的初始间距应为0.3mm～0.4mm。5.5初始磨损测量在制动鼓静止、温度为88℃~99℃、载荷为667N条件下，用百分表测量试样的高度并记录。6试验步骤6.1第一次基线在制动鼓转速为417r/min的条件下，对试样加载（载荷667N）10s、卸载20s，共进行20次。试验从鼓温82℃~93℃开始，用冷却风保持每次加载时鼓温都在82℃~104℃。第20次加载关闭冷却风。6.2第一次衰退关闭加热和风冷，让鼓在转动中自然冷却。当鼓温降至82℃时，对试样加载同时打开加热器。在转速为417r/min，加载力为667N的条件下连续拖磨，当温度达到288℃或拖磨时间达到10min，这两个条件中任何一个条件先实现，试验即完成。从93℃开始每隔28℃记录一次摩擦力，并记录达到288℃所用的时间。6.3第一次恢复随着第一次衰退完成，关闭加热器，打开冷却风。在试验转速417r/min的条件下、鼓温从288℃降到93℃的过程中，在260℃、204℃、149℃和93℃时对试样加载（载荷667N）10s，记录各次加载时的摩擦力。6.4第二次磨损测量按5.5进行磨损测量。6.5磨损测试在制动鼓转速417r/min的条件下，对试样加载（载荷667N）20s，卸载10s，共进行100次。试验从鼓温193℃~204℃开始，鼓温应一直保持在193℃~216℃之间，可以用加热器或风冷来达到此目的。6.6第三次磨损测量步骤6.5完成后，冷却至88℃~99℃时，按5.5再进行磨损测量。6GB/T17469—202X6.7第二次衰退第三次磨损测量完成后，立即关闭加热器和冷却风，让鼓在转动中自然冷却。当鼓温降至82℃时打开加热器，在转速417r/min、加载力667N的条件下连续拖磨，当温度达到343℃,试验即完成。当温度无法达到343℃时，拖磨时间达到10min即可，并以10min结束时的结果为准。从93℃开始每隔28℃记录一次摩擦力，并记录达到343℃所用的时间。6.8第二次恢复随着第二次衰退完成，关闭加热器，打开冷却风,在试验转速417r/min的条件下、鼓温从343℃降到93℃的过程中，在316℃、260℃、204℃、149℃和93℃下时对试样各加载（载荷667N）10s，记录各次加载时的摩擦力。6.9第二次基线重复6.1步骤。6.10最终磨损测量按5.5再进行磨损测量。6.11最终厚度和质量测量取出试验后的试样，按5.4进行厚度测量和质量称量。7结果报告7.1数据的采集处理在断续加载试验中，摩擦系数取加载终点的数值。测试数据保留3位有效数字，平均结果保留3位有效数字。7.2试验记录每个试样的试验数据记录表和曲线图见附录A。7.3测试结果一批产品五个试样的测试结果报告见附录B。8摩擦系数的级别和标记8.1摩擦系数的分类代号为了便于表述，将摩擦系数值分为C、D、E、F、G、H六类，见表2。7GB/T17469—202X表2摩擦系数的分类代号类别代号摩擦系数值CD0.15<μ≤0.25E0.25<μ≤0.35F0.35<μ≤0.45G0.45<μ≤0.55Hμ>0.558.2产品级别和标记8.2.1根据本试验方法测得的摩擦系数值，计算出常温摩擦系数和高温摩擦系数，按照表2的类别代号，标记本批衬片的级别。第一个字母表示常温摩擦系数值，第二个字母表示高温摩擦系数值。8.2.2常温摩擦系数计算方法如下：第二次衰退试验在93℃、121℃、149℃和204℃四个温度点的摩擦系数的平均值。8.2.3高温摩擦系数计算方法如下：以及第二次恢复试验在260℃、204℃和149℃,总共十个温度点的摩擦系数的平均值。8.3产品摩擦系数级别重新认证对于衬片而言，当原测定摩擦系数位于级别边界值（0.15、0.25、0.35、0.45、0.55）附近时，由于不同试验室操作差异和摩擦材料自然变化等因素，会发生重新测得的常温摩擦系数值、高温摩擦系数值跨越级别边界值，因此需要对摩擦系数级别进行重新认证。当重新测得的摩擦系数结果跨越级别边界值时，如果在原测定摩擦系数±0.05允许范围内，则保持原摩擦系数级别不变。8GB/T17469—202X标引序号说明：1——摩擦系数级别E；2——摩擦系数级别F；3——摩擦系数0.325允许修定范围下线0.275；4——衬片原测定摩擦系数为0.325；5——摩擦系数0.325允许修定范围上线0.375；6——摩擦系数级别修定为E的范围。图3摩擦系数0.325修定示意图标引序号说明：1——摩擦系数级别E；2——摩擦系数级别F；3——摩擦系数0.345允许修定范围下线0.295；4——衬片原测定摩擦系数为0.345；5——摩擦系数0.345允许修定范围上线0.395；6——摩擦系数级别修定为E的范围。图4摩擦系数0.345修定示意图9GB/T17469—202X标引序号说明：1——摩擦系数级别E；2——摩擦系数级别F；3——摩擦系数0.375允许修定范围下线0.325；4——衬片原测定摩擦系数0.375；5——摩擦系数0.375允许修定范围上线0.425；6——摩擦系数级别修定为F的范围。图5摩擦系数0.375修定示意图GB/T17469—202X（资料性）试验数据记录表和数据曲线表试验数据记录表见表A.1，数据曲线表见表A.2。表A.1数据记录表初始值：µµ15 ℃µµGB/T17469—202X表A.2数据曲线表摩擦系数摩擦系数000`