QC T 520-1999 汽车用摩阻材料惯性制动试验方法.doc

中华人民共和国机械工业部部标准
  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　QC/T 520—1999
　    　　　　　　　　　汽车用摩阻材料惯性制动　　　代替JB 3680—84
　　 　　　　　　　　　　　　试验方法

　　本标准适用于装载重量（质量）太于1.5t载货汽车行车制动器用摩擦衬面
材料在MM—1000摩擦试验机上的试验。
1　试验项目
1．1　摩擦力矩的测定（摩擦系数的测定）。
1．2　摩损率的测定。
2　试验条件
2．1　试验仪器、设备、样品
2．1．1　MM－1000摩擦试验机。
2．1．2　试验样品。试样应在制动器摩擦衬面成品上取。试样摩擦接触面的形
状是外径ф74mm、内径为ф54mm的圆环上，两段a度角的弧所包含的面（a角
和制动器摩擦片的包角应一致）。见图1、图2或图3所示。试样的厚度为8±0.1
mm（不足8mm的试样允许取其最大厚度）。对于取样困难的产品，允许取其若
干块拼凑成试样。如用粘接时，一律要在常温下进行。将试样对称粘牢在外径为
ф75mm、内径为ф53mm、厚度为8mm的金属试环上。粘接后，其摩擦表面不
应有粘接剂影响。在加工样品时不得使用冷却剂。试样应装在固定端，并和对偶
间隙为0.4～0.6mm。试验时对偶旋转。

2．1．3　试样的摩擦对偶为圆环状。外径ф75mm，内径ф53mm，厚度为
12mm。材质为实际使用中的对偶材料。摩擦表面粗糙度
中只用一次（允许将用过的对偶件表面加工掉0.5mm厚可继续使用，但对偶件的
最小厚度不小于10mm）。
2．1．4　在每次试验前都要标定压力、力矩、转速、温度、时间等当量关系，
并调整好惯性负荷。
2．1．5　在试验过程中，能把测量的参数同时记录下来。如输入气压、制动时
转速的变化、摩擦力矩、制动时间、摩擦表面的温度等。
2．1．6　摩擦表面温度的测量，是以测量试样的温度为准。采用焊有镍铝一镍
铬热电偶测量，其测量点位于试样的计算半径上。热电偶触点距摩擦表面0.5mm。
详见图4、图5所示。
2．1．7　在备好冷却、加热装置的同时，要检查仪表记录装置、惯量、样品等
的装配和工作情况，以及安全措施，确认按要求调好后，并经过试车，才可开车
试验。
2．2　试验参数的确定
2．2．1　定义、术语、符号
2．2．1．1　摩擦系数（μ）是指摩擦对偶表面，沿着摩擦试样表面发生相对
运动，产生的摩擦力矩（M）与加在试样上的正压力（F）和试样平均半径（r0）
乘积之比值。
　　μ＝M·F-1·r0-1……（1）

2．2．1．2　磨损率（v）是重量磨损量（△w）和体积磨损量（△v）与摩擦时
所吸收的功（A）之比值。分别称为重量磨损率（vw）和体积磨损率（vu）。

2．2．1．3　面积缩比系数（Ks）是每个制动器摩擦衬面的总面积（Sg）和试
验样品的总面积（So）之比值。

2．2．1．5　每次制动时所吸收的功（Az）。

2．2．2　试验惯量（Io）的确定。
　　汽车每个制动器的惯性负荷，按（JB 2805—79）《汽车制动器台架试验方法》
规定求出后，经过缩比计算，确定试验的惯性负荷（I0）。

2．2．3　试验转速的确定

2．2．4　按要求的试验减速度（a）确定其磨合和衰退、恢复试验的摩擦力矩
（Mo）。

2．2．5　制动器的制动力矩（MKQ，KH）与试验摩擦力矩（M）的关系按下
式：

2．2．7　已知制动的始未转速（no，nt）和制动的实际时间（t）验证试验减
速度（a）。

2．2．8　单位面积能量负荷（q）的验证。

3　试验程序
3．1　初磨合
3．1．1　目的：使摩擦对偶和试样的对磨表面100％接触。
3．1．2　试验条件
3．1．2．1　试验的初始制动转速（no），选取汽车行驶30km·h-1车速，
按公式（15）计算。
3．1．2．2　试验力矩相当于3m·s-2减速度按公式（16）计算。然后，按公式
（21）计算正压力值（F），再由试验机的Po—F曲线图查得管路气压值（Po）。
计算可采用摩擦系数（μ）为0.35。
3．1．2．3　磨合过程中，每次初始温度不得超过100℃。
3．1．2．4　制动次数磨至接触面达到要求为止，但不得少于10次。
3．2　第一次测量
3．2．1　目的：为计算磨损率需要。
3．2．2　条件
3．2．2．1　用千分尺测量试样和对偶件的定点厚度、测量点做标记，并记录。
3．2．2．2　在千分之一天平上称量并记录。
3．2．2．3　试样冷却至室温进行测量。
3．3　第一次摩擦力矩的测定

3．3．2　试验条件
3．3．2．1　制动的初始试验转速（no）分别取30、50、70km·h-1：车速，
按公式（15）计算确定。

3．3．2．3　制动周期以每次制动初始温度不超过100℃为准。
3．3．2．4　制动次数，在每一试验转速下，每一压力下制动一次，每次均从
制动到停车。然后，在4.5m·s-2的减速度情况下，试验转速相当30、50km·h-1。
分别制动三次，做衰退试验中的基准试验。
3．4 第一次衰退和恢复试验
3．4．1　目的：检查材料多次连续使用时性能衰退和恢复状况。
3．4．2　衰退试验条件
3．4．2. 1　按减速度a＝4.5m·s-2，由公式（16）确定试验力矩（Mo）后，
再按公式（21）计算正压力（F），查试验机的Po—F曲线图，确定管路气压值
（Po）。
3．4．2．2　衰退试验的试验转速（no）选50km·h-1、车速，按公式（15）
计算确定。
3．4．2．3　制动周期为每30 s制动一次，共制动15次，每次均从制动到停车。
3．4．2．4　初始温度为65±5℃。
3．4．2．5　在试验过程中不得吹风冷却。衰退试验后，在相当车速30km·h-1：
转速空转以10m·s-1风速冷却3min后进行恢复试验。
3．4．3　恢复试验条件
3．4. 3．1　压力负荷同3.4.2.1规定。 。
3．4．3．2　试验转速（no）取30km·h-1车速按公式（15）计算。
3．4．3．3　制动周期，每隔60s制动一次。共进行15次。每次均从制动到停车。
3．5　第二次摩擦力矩的测定
3．5．1　目的：检查第一次衰退后，材料摩擦性能的变化。
3．5．2　试验条件：同3.3.2规定。
3．6　第二次衰退（拖磨)
3．6．1　目的：检查在低减速度下，长时间拖磨后材料摩擦性能的变化。
3．6．2　试验条件
3．6．2．1　试验转速（no）取汽车50km·h-1，车速，按公式（15）计算。
3．6．2．2　拖磨的试验力矩取减速度a＝1.5m·s-1，按3.5.2.1规定确定。以
该力矩（Mo）为拖磨的初始力矩，确定拖磨的输入管路气压值（Po）。在试验
过程中，输入气压值（Po）应保持恒定不变。
3．6．2．3　制动周期为拖磨25s，脱开35s，每60s一次循环，共进行30次。
3．6．2．4　一拖磨的初始温度控制在65＋5℃。
3．7　第二次磨合
3．7．1　目的：磨掉拖磨衰退后的表面碳化层。
3．7．2　磨合条件：同3.1.2项规定，但规定制动50次。
3．8　第三次摩擦力矩的测定
3．8．1　目的：检查二次磨合，二次衰退后材料摩擦性能的变化。
3．8．2　试验条件：同3.3.2项规定。
3．9　第二次测量
　　同3.2项规定，按第一次的定点标记测量厚度。
3．10　磨损量的测定
3．10．1　目的：检查材料的耐磨性能。
3．10．2　试验条件
3．10．2．1　第一次磨损：开始制动的初速度取30km·h-1时的车速，按公式
（15）计算出试验转速（no）。每次制动初始速度在80±10℃范围内，制动100
次。每次均从制动到停车。
3．10．2．2　按3.9条规定进行第三次测量。
3．10．2．3　第二次磨损：制动初速度取50km·h-1，时的车速，按公式（15）
计算出试验转速（no）。每次制动初始温度在120±10℃范围内，制动60次。每
次均从制动到停车。
3．10．2．4　按3.9条规定进行第四次测量。
3．10．2．5　第三次磨损：制动初速度取70km·k-1。时的车速按公式（15）
计算出试验转速（ho）。每次制动初始温度在150±10℃范国内制动20次，每
次均从制动到停车。
3．10．2．6　按3.9条规定进行第五次测量。
3．10．2．7　三次磨损试验均取减速度a＝3m·s-2按3.4.2.1规定求管路压力
（Po）。每制动10次做一次记录。
3．11　磨损的评价
　　磨损率v计算取磨损试验前、后测量的数据做为评价指标。
4　数据的计算和整理
4．1　平均摩擦力矩：指一次制动中的持续制动过程制动力矩与制动时间的积分
除以持续制动过程的时间，所得的纵座标值（M），如图6所示。

4．2　平均摩擦系数按公式（1）算出。
4．3　摩擦力矩稳定系数按公式（10）算出。
4．4　磨损率的计算公式
4．4．1　体积磨损率

4．4．2　重量磨损率

　　附加说明：
　　本标准由中国汽车工业公司提出，由长春汽车研究所归口。
　　本标准由第一汽车制造厂、长春汽车研究所负责起草。
　　本标准主要起草人   张祥林。