2023 道路车辆 制动衬片 压缩应变试验方法

GB/T22311—2023

目次

前言

…………………………Ⅰ

引言

…………………………Ⅱ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

符号

4………………………2

原理

5………………………3

试验设备

6…………………3

试验装置技术要求

7………………………4

制样

8………………………5

试验方法

9…………………6

试验设备挠度补偿

10………………………8

使用参考样品验证试验设备

11……………9

试验报告

12…………………9

附录资料性试验报告表

A()……………10

GB/T22311—2023

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件代替道路车辆制动衬片压缩应变试验方法与

GB/T22311—2008《》,GB/T22311—

相比除结构调整和编辑性改动外主要技术变化如下

2008,,:

更改了范围增加了适用界限见第章年版的第章

a)“”,(1,20081);

增加了压缩量挠度摩擦材料接触面积热压缩量热传导热增长的术语和定义见

b)“”“”“”“”“”“”(

第章更改了术语压缩应变的定义见第章年版的第章

3),“”(3,20083);

将符号和单位更改为符号见第章年版的第章

c)“”“”(4,20084);

更改了原理中的两种方法并进行了细化见第章年版的第章

d)“”,(5,20085);

更改了试验设备中应包含的装置见第章年版的第章

e)“”(6,20086);

更改了试验装置技术要求中加载加热温度加载压头等要求见第章年版的第

f)“”、、(7,20087

章

);

更改了制样并增加了高温和环境的要求见第章年版的第章

g)“”,(8,20088);

将试验程序更改为试验方法并更改了常温压缩试验热压缩试验等要求见第章

h)“”“”,、(9,2008

年版的第章

9);

将试验设备误差补偿更改为试验设备挠度补偿更改了公式等内容见第章年

i)“”“”,(10,2008

版的第章

10);

增加了使用参考样品验证试验设备见第章

j)“”(11)。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国建筑材料联合会提出

。

本文件由全国非金属矿产品及制品标准化技术委员会归口

(SAC/TC406)。

本文件起草单位山东金麒麟股份有限公司山东信义汽车配件制造有限公司安徽飞鹰汽车零部

:、、

件股份有限公司咸阳非金属矿研究设计院有限公司桐庐宇鑫汽配有限公司东营宝丰汽车配件有限

、、、

公司山东昶旭汽车配件有限公司河北星月制动元件有限公司博世汽车技术服务中国有限公司珠

、、、()、

海格莱利摩擦材料股份有限公司衡水众成摩擦材料有限公司故城县赛之顺制动元件有限公司河北

、、、

天拓刹车片有限公司长春晨禹科技有限公司宁波天伟汽车部件有限公司河北正大摩擦制动材料有

、、、

限公司

。

本文件主要起草人侯立兵孙鹏燕建峰孙奇春王煜鹏时永波田式国申坤瑞刘学庆

:、、、、、、、、、

杨永盛王建甄明晖闫金川高连全黄连军申让林刘显彬吕晓松张铁成牟瑞晨夏可健

、、、、、、、、、、、、

王彦钧王嘉毅张红林

、、。

本文件于年首次发布本次为第一次修订

2008,。

Ⅰ

GB/T22311—2023

引言

制动衬片或制动衬块的压缩应变是一个重要的设计参数它对于评估一次制动的需液量制动踏

。、

板行程和制动产生抖动或噪声的倾向是有用的也是制动衬片或制动衬块特性的一部分和质量控制的

,

一个参数

。

本文件中所述的试验方法旨在评估摩擦材料或制动衬片衬块总成的压缩应变或压缩率该试

()“”。

验测量了在常温和高温条件下的压缩率在高温试验中可同时测量制动衬片衬块总成的热传递和

。,()

应变

。

Ⅱ

GB/T22311—2023

道路车辆制动衬片压缩应变试验方法

1范围

本文件规定了道路车辆制动衬片压缩应变试验方法的原理试验设备试验装置技术要求制样试

、、、、

验方法试验设备挠度补偿使用参考样品验证试验设备试验报告

、、、。

本文件适用于测量制动衬片盘式制动衬块总成盘式或鼓式摩擦材料上切割试样的压缩应变

、。

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

。

道路车辆汽车和挂车制动名词术语及其定义

GB/T5620

3术语和定义

界定的以及下列术语和定义适用于本文件

GB/T5620。

31

.

压缩量compressibility

C

在最后一次加载循环中达到最大试验压力时单轴压缩载荷引起的衬块在与压缩力同向且垂直于

,

摩擦面方向上厚度或挠度的变化

。

32

.

压缩应变compressivestrain

ε

由于压缩载荷在与压缩力同向且垂直于摩擦面方向制动衬片厚度减少量与初始厚度的比值

,。

33

.

净挠度netdeflection

D

物体在受到压力或载荷时呈现出的弯曲或变形程度

,。

34

.

摩擦材料接触面积frictionmaterialcontactarea

A

0

试验时承载试验载荷的摩擦材料面积

。

注建议在确定A时考虑沟槽倒角和任何其他特征

:0、。

35

.

热压缩量hotcompressibility

C

400

压板温度为时的压缩量

400℃。

1

GB/T22311—2023

36

.

热传导heatconduction

T

T

在给定压力下摩擦表面与压板在的温度下接触规定的时间末制动衬块总成背板升

,(400±10)℃,

高的温度

。

注热传导按照公式计算

:(1):

T=T-T

T32…………(1)

式中

:

T高温试验时背板的初始温度

2———;

T高温试验时背板的最终温度

3———。

37

.

热增长thermalgrowth

d

G

在给定压力下摩擦表面与压板在的温度下接触规定的时间再冷却到室温末试样厚

,(400±10)℃,

度的永久变化量

。

4符号

下列符号适用于本文件见表

(1)。

表1符号

符号说明单位精度

A摩擦材料接触面积22

0cm0.5cm

C压缩量a

μm1μm

D试样的净挠度

μm1μm

D试验设备在pb条件下本身的挠度

appAμm1μm

D在最大试验压力下试验设备测得的总挠度

totμm1μm

d试样平均厚度c

mm0.1mm

d热增长

Gμm1μm

F预载荷d

BMPa1%

F试验载荷d

PMPa1%

p试样接触面积试验压力或单位面积压力ed

AMPa1%

p模拟液压管路压力fd

DMPa1%

T高温试验时压板的试验温度

1℃±2℃

T高温试验时背板的初始温度

2℃±2℃

T高温试验时背板的最终温度

3℃±2℃

εp在pg条件下的压缩应变

AA—0.0002

a使用试验方法在p条件下的D

BD。

b未安装试样

。

c个测量值的平均值

5。

d全量程精度

1%。

e试验方法

A。

f试验方法

B。

g使用试验方法测得的Dd

A/。

2

GB/T22311—2023

5原理

51通则

.

本试验测量

:

试验方法摩擦材料试样的压缩应变

———A:;

试验方法盘式制动块总成的压缩挠度

———B:。

根据试样的类型选择试验方法或试验方法进行试验两种试验结果不应直接进行比较

,AB,。

52试验方法A———摩擦材料试样

.

试验方法是将单位面积压力施加于试样的接触界面上试验方法可用于评估商用车盘式或

A。A

鼓式摩擦材料和以研发为目的无背板摩擦材料

。

对于商用车上使用的较大制动衬块分别测量左右两半的压缩应变或径向方向切片的压缩应变

,。

在其他情况下样本大小宜考虑到材料不均匀摩擦材料试样表面应为平面

,。。

除非另有说明否则应报告压缩应变值εp

,(A)。

53试验方法B———盘式制动衬块总成

.

试验方法模拟或的液压管路压力加载盘式制动衬块总成

B10MPa16MPa。

注试验方法通常用于乘用车和轻型卡车液压盘式制动衬块总成

:B。

除非另有说明否则应以微米为单位报告压缩挠度或压缩量值C

,(μm)()。

6试验设备

试验设备应包含下列装置

。

压缩性试验台或单轴材料试验载荷框架在试样表面上提供均匀载荷

a):。

进行模拟的加载缸包含适用于试验方法的加载压头表面应大于试样接触面适用于试

b):A()、

验方法的卡钳活塞装置

B。

压板

c)。

施加压力的装置其精度为设备满量程的

d):1%。

挠度测量装置测量试样挠度随时间的变化精度为其放置在加载缸或压板上中

e):,0.001mm。,

心线靠近加载压头

。

记录装置或计算机用来记录载荷压力位移和温度随时间的变化

f):、、。

加热装置可以将压板加热升高至指定温度

g):。

热电偶推荐直径为用来测量背板的温度热电偶的位置靠近背板的中心线并嵌

h)(1.5mm):。,

入背板表面下方处

3mm。

测量试样温度的热电偶或其他装置

i)。

测量试样厚度的千分尺

j)。

3

GB/T22311—2023

7试验装置技术要求

71加载

.

711试验方法A

..

表给出了接触面最大压力和加载速率在确定实际试样接触面积和接触面压力时应去除所有

2。,

沟槽倒角和孔的面积

、。

表2试验方法A接触面最大压力和加载速率

接触界面最大压力压力升降加载速率十字头速度控制加载速率

类型

MPaMPa/smm/min

商用车盘式片a

84.0±0.515

商用车鼓式片

52.5±0.510

鼓式制动衬片

31.5±0.56

a对于大的制动衬块可使用的替代压力

,5MPa。

712试验方法B

..

施加模拟或液压管路压力相对应的力使用的压力应在试验报告中明确说明

10MPa16MPa。。

在恒定加载速率控制下进行试验时以的加载速率来模拟管路压力在十字头速度控制下进

,8MPa/s;

行试验时加载速率为

,15mm/min。

72压板的加热

.

对于加热试验压板的试验温度T应为

,(1)(400±10)℃。

73加载压头

.

731试验方法A———摩擦材料试样

..

加载压头的表面应平整其外围应超过试样的外围以便将载荷均匀地分布在整个表面上见图

,,(

计算单位面积压力时应使用与背板表面接触的真实摩擦材料面积对于商用车衬块标准加载压

1)。,。,

头应为外径内径的圆环形活塞

60mm、50mm。

4

GB/T22311—2023

单位为毫米

标引序号说明

:

载荷

1———;

压头

2———;

试样

3———;

压板

4———。

a商用车盘式制动块摩擦材料可采用较大的试样

。

图1摩擦材料试样

732试验方法B———盘式制动衬块总成

..

在压头和衬块之间应有一个代表活塞的夹具使加载面与衬块实际工况中的卡钳活塞接触面具有

,

相同的类型例如实心或环形活塞和位置或者提供可重复测量的合适位置见图如果预期的制

(,),(2)。

动系统卡钳有一个以上的活塞使用适当活塞类型的夹具此外为了重复测量可使用约定好的活塞调

,。,

节装置

。

标引序号说明

:

载荷

1———;

压头

2———;

试样

3———;

压板

4———。

图2盘式制动衬块总成

8制样

81常温试验应至少准备个试样高温试验应至少准备个试样

.5,3。

5

GB/T22311—2023

82为避免影响试验结果试样的平整度和表面粗糙度应与正常生产的产品相同

.,。

83试验之前应去除背板上的消音片信息记录在试验报告中

.,。

84试验之前试样应在温度相对湿度的环境下放置环境条件记录在试验

.(23±5)℃、(50±10)%24h,

报告中

。

9试验方法

91通则

.

911试验设备应已校准

..。

912对于乘用车盘式制动衬块总成适用试验方法使用千分尺测量试样上个点的厚度见

..(B),5(

图计算试样平均厚度d如果试样包含沟槽参照图所示进行测量

3),()。,3b)。

913对于盘式制动片测量背板厚度从平均试样总厚度中减去仅记录摩擦材料的厚度

..,,。。

914测量并记录摩擦材料接触面积A

..(0)。

915室温条件下把试样放在压板上摩擦表面正对压板表面压头和活塞夹具定位正确

..(23±5)℃,,,。

为了试验结果的重复性活塞夹具的位置应与实际应用中的位置一致

,。

a无沟槽

)

b有沟槽

)

图3试样厚度测量示意图

92常温压缩量试验

.

921选取相应的压头调整好压头与背板位置预加载液压管路压力或接触面压

..,,0.5MPa0.5MPa

力保持不超过

,5s。

922试样预加载的同时将位移传感器设置为零

..。

923预加载开始执行个加载和卸载循环

..3。

注一个循环包括以所需的速率增加到最大压力然后以相同的速率卸载到预加载值试验周期见图

:,,4。

924加载循环期间测量位移和载荷或压力如果有计算机数据采集记录连续位移与压力和载

..()。,(

荷的关系记录并报告第一个循环和最后一个循环在最大压力下的位移此外在最后一个循环中

)。。,,

应在压力增加时记录多个点的读数见图

(4)。

6

GB/T22311—2023

a试验方法A

)

标引符号说明

:

t时间

———;

p试样接触面积试验压力或单位面积压力

A———;

p模拟液压管路压力

D———;

F预载荷

B———;

F试验载荷

P———;

A读数点

———;

B替代试验压力为参见

———10MPa(5.3);

CCC附加测量点仅适用盘式片摩擦材料

1、2、3———();

CCCC附加测量点仅适用盘式衬块总成

4、5、6、7———()。

b试验方法B

)

图416MPa常温压缩量试验循环

93热传导和热膨胀测量

.

931如图所示在背板中安装一个热电偶该热电偶应位于活塞区域的中心在背板孔洞或类似孔

..5,,,

洞之外的地方

。

7

GB/T22311—2023

标引序号说明

:

热电偶探头

1———;

背板

2———;

摩擦材料

3———。

图5热传导测量的热电偶位置

932从压板上取下试样和加载压头调节装置活塞将压板表面预热至稳定保持至

..()。(400±10)℃,

少

30min。

933室温下安装加载压头调节装置

..。

934执行完后立即将室温下的试样放在加热的压板上记录背板的初始温度T施加

..9.3.3,。(2),

的预载荷

0.5MPa。

935将位移传感器设置为零

..。

936试验压力下乘用车制动衬块在后或商用车制动衬块在后记录背

..,10min±10s15min±10s,

板的最终温度T

3。

937试验压力下乘用车制动衬块在后或商用车制动衬块在后记录试

..,10min±10s15min±10s,

样厚度的变化

。

94热压缩量试验

.

941如果执行了的步骤则直接执行如果不是首先执行上述的

..9.3.2~9.3.7,9.4.2;,9.3.2~9.3.7

步骤

。

942将位移传感器复位为零

..。

943使用与常温压缩量试验循环相同的加载参数执行个压缩循环

..2。

944将试样从试验设备上取出并使其冷却至室温

..,。

945在图中的位置测量衬块的厚度并在需要时报告试样的热增长d

..3,(G)。

10试验设备挠度补偿

在摩擦材料压缩试验过程中试验设备本身会发生变化因此应将D减去D以便确定D计

,。,totapp,,

算方法见公式

(2):

D=D-D

totapp…………(2)

式中

:

D试样的净挠度单位为微米

———,(μm);

D设备测得的总挠度单位为微米

tot———,(μm);

D设备本身的挠度单位为微米

app———,(μm)。

该补偿可以自动或手动进行在未安装试样的情况下将活塞压头加载到压板上测量D与压力

。,,app

的函数关系

。

注可使用已知挠度的钢板作为试样来保护压板

:。

然后根据压力执行自动补偿或者每次试验最大压力下测得的总挠度手动减去设备的挠度