Page 19 - 《摩擦学学报》2021年第2期

164 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

定量下的稳定性可知，图3(c)中的点与1相差较远，说 量均值曲线的增幅更陡，在制动初速度低于100 km/h
明了制动初速度(非固定量)的变化易导致刹车片磨损 (低速阶段)和高于110 km/h(高速阶段)时，磨损量均值
量的变化不稳定；而且，磨损量稳定系数受磨损量均 曲线的增幅均较坡.
值和磨损量最大值的影响，加上制动压力在该范围内 在低速阶段时，之前吸附在摩擦副表面的水和气
升高对磨损量影响小，非固定量对磨损量影响大，所 体，会在摩擦接触面形成减磨的“气垫膜”，且半金属
以磨损量稳定系数易受到影响，则其曲线变化不同于 刹车片具有良好导热性，则刹车片磨损量均值曲线增
磨损量和磨损量均值曲线的变化. 另，由图3(a)可知， 幅较坡. 在中速阶段时，制动盘动能增加，转化为热能
在制动初速度值越大时，磨损量值越大，尤其在制动 的量增多，摩擦面温度升高，“气垫膜”的减磨作用降
初速度值(km/h)为120时，这也说明了制动初速度的变 低，刹车片磨损量均值曲线增幅较陡. 在高速阶段时，
化对磨损量的影响程度大. 综上，制动初速度对刹车 摩擦面温度升高，但制动时间变长，该阶段制动后期

片磨损量有相对更大的影响. 摩擦面实际接触面积增大，在一定程度上对磨损量均

2.2 制动初速度对刹车片磨损性能的影响 值曲线增幅有减缓作用. 还有，由式(2~3)，当制动初速
基于上述45组单组磨损制动试验，分别计算出对 度的升高时，摩擦面的滑动速度和剪切力更大，制动
于制动初速度下的3个磨损性能参数，并绘制出它们 时间变长，刹车片与制动盘的摩擦接触时间会变长，

与制动初速度的折线关系图，如图4所示. 制动盘动能更大，进而转化成热能的量更多，那么摩

2.2.1 制动初速度对磨损量的影响 擦面温度更高，摩擦材料中的部分有机粘合剂会出现
图4(a)为远离油缸侧刹车片的折线关系图. 由图4(a) 融化分解现象，所以刹车片磨损加剧. 综上，制动初速
可知，制动初速度增加，无论制动压力为多大时，磨损 度在40~120 km/h范围内逐渐升高时，摩擦面的滑动
量曲线呈明显增长趋势. 图4(b)为远离和靠近油缸侧 速度变大和制动时间变长，刹车片表面材料温度升
刹车片的折线关系图. 根据图4(b)可以看出，随着制动 高，进而磨损加剧，刹车片磨损量明显增加.

初速度的升高，磨损量均值曲线的增幅均比较明显. 2.2.2 制动初速度对磨损量稳定系数的影响
其中，在制动初速度100~110 km/h(中速阶段)时，磨损 图4(c)为远离和靠近油缸侧刹车片的折线关系图.

0.18
Wear loss in a set of wear test/mm 0.14 1.0 MPa Mean wear loss/mm 0.14 Away from the brake pads on
0.16 (b)
(a)
0.8 MPa
0.16
1.2 MPa
the cylinder side
1.4 MPa
0.12
1.6 MPa
Near the brake pads on the
0.12
cylinder side
0.10
0.10
0.08
0.08
0.06
0.06
0.04
0.02
0.02
0.00 0.04
0.00
40 60 80 100 120 40 60 80 100 120
Initial braking speed/(km/h) 1.0 (c) Initial braking speed/(km/h)
Sability coefficient of wear loss/mm 0.9 Away from the brake pads on
0.8
0.7
0.6
Near the brake pads on the
cylinder side
0.5 the cylinder side
40 60 80 100 120
Initial braking speed/(km/h)

Fig. 4 Relationship between initial braking speed and wear performance parameters
图 4 磨损性能参数和制动初速度的折线关系图