提速客车用合成材料闸片及其制动特性的研究

摘要

该论文针对中国客运列车提速的现状和发展要求,在查阅、分析大量国内外相关文献的基础上,以中国最高运行速度为160km/h的提速客车车辆盘形制动闸片用摩擦材料为研究对象,以铁道部《盘形制动装置技术条件(试行)》的技术规范为依据,以环保、少金属、高性能为目标,设计了可满足中国提速列车摩擦性能要求的混杂纤维增强改性酚醛基少金属摩擦材料.在D-MS定速式摩擦试验机和BT500/D-1.125C-A-M型1:1惯性力矩制动试验台上研究了与铸铁材料配副的摩擦材料各组分对制动性能的影响.按规范要求进行了全套制动台架试验,并与国内外同类摩擦材料进行了对比.分别与两种不同材质的铸铁制动盘配副进行了台架制动试验,分析了制动盘材质对闸片制动性能的影响.根据停车制动过程中的瞬时数据,分析了摩擦表面温升的变化规律.采用热分析技术、扫描电镜和透射电镜、红外光谱等分析方法研究了高速制动后闸片的表面结构和材料的摩擦磨损机理.

目录

文摘

英文文摘

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第一章前言

1.1制动摩擦材料发展概况

1.1.1粉末冶金摩擦材料

1.1.2合成摩擦材料

1.1.3 C/C复合摩擦材料

1.2合成摩擦材料发展概况

1.2.1树脂基体

1.2.2增强纤维

1.2.3摩擦性能调节剂

1.3合成摩擦材料的摩擦磨损机理

1.4盘形制动闸片制动特性的研究现状

1.5本论文的主要研究内容

第二章制动性能检测方法及设备

2.1小试样试验

2.2 1：1惯性力矩试验台试验

2.2.1制动距离要求

2.2.2对制动盘的要求

2.2.3对闸片的要求

2.2.4试验大纲

第三章合成摩擦材料的成分设计

3.1合成摩擦材料的成分设计构想

3.2摩擦材料的初步成分设计

3.2.1改性酚醛树脂的研究

3.2.2橡胶改性酚醛树脂体系的研究

3.2.3聚合物的用量

3.2.4增强纤维体系对摩擦性能的影响

3.2.5摩擦性能调节剂的选择

3.3利用台架试验进行的配方优化

3.3.1炭纤维对制动特性的影响

3.3.2磨料对制动特性的影响

3.3.3矿物纤维和炭纤维的相对用量对制动特性的影响

3.4本章小结

第四章混杂纤维增强酚醛基摩擦材料的制动特性

4.1所研制的制动闸片的完整台架试验

4.1.1闸片试样的制备

4.1.2紧急制动试验

4.1.3常用制动试验

4.1.4加水一次停车制动试验

4.1.5坡道调速制动试验

4.1.6静摩擦试验

4.1.7磨损量

4.2同类摩擦材料的瞬时摩擦系数曲线

4.2.1法国闸片/法国制动盘

4.2.2德国闸片/国产制动盘

4.2.3国产闸片/国产制动盘

4.3闸片表层材料的性能对比

4.4制动盘的互换性研究

4.4.1测试方法

4.4.2制动试验结果及分析

4.5本章小结

第五章盘形制动摩擦表面的温升研究

5.1实验方法

5.2试验结果及分析

5.2.1紧急制动试验结果

5.2.2常用制动试验结果

5.2.3试验结果分析

5.3本章小结

第六章混杂纤维增强酚醛基摩擦材料的摩擦磨损机理

6.1摩擦材料的表面结构

6.1.1表面形貌观察

6.1.2表层结构的热重分析

6.1.3表层结构的红外光谱分析

6.1.4表层结构的透射电镜分析

6.2摩擦磨损机理

6.2.1表面膜的磨损

6.2.2过渡层的形态

6.2.3增强纤维的磨损

6.3本章小结

第七章结论

参考文献

致谢

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