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影响摩擦片工作温度的因素有哪些?

2024-11-30 10:23:45

摩擦工况相关因素

摩擦频率:

在设备运行过程中,摩擦片与对偶件之间产生摩擦的频繁程度对工作温度影响显著。例如汽车在拥堵的城市道路行驶,需要频繁地刹车制动,摩擦片与制动盘之间的摩擦次数大幅增加,每一次制动都会产生热量,频繁制动使得热量来不及充分散发,就会导致摩擦片工作温度快速升高。而在车辆行驶于路况良好、车流量少的高速公路时,制动频率低,摩擦片产生的热量少,工作温度也就相对较低。

摩擦压力:

当摩擦片与对偶件相互作用时,魔擦块施加在它们之间的压力大小决定了摩擦力的大小,进而影响热量产生的多少。比如在重型工程机械的制动系统中,由于这类设备质量大、惯性大,需要更大的制动力来实现制动,这就使得摩擦片与制动部件之间的压力很大,摩擦过程中产生的热量多,工作温度相应升高;相反,像小型家用轿车制动时所需的摩擦压力相对较小,产生的热量少,工作温度也较低。

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相对摩擦速度:

摩擦片和对偶件之间相对运动的速度也是关键因素。以汽车为例,定制摩擦片车辆高速行驶时紧急制动,摩擦片与制动盘相对摩擦速度极快,此时单位时间内产生的摩擦热更多,工作温度会迅速攀升;而车辆低速行驶时制动,相对摩擦速度慢,产生热量的速率低,工作温度升高幅度相对较小。

散热条件相关因素

散热结构与设计:

不同设备中摩擦片所处的散热结构不同,会直接影响其工作温度。例如部分高性能汽车的制动系统,制动盘采用了通风式设计,内部有通风通道,空气能够在车辆行驶过程中快速流过,带走制动盘以及与它紧密接触的摩擦片的热量,使摩擦片能在较好的散热条件下工作,温度不至于过高;而一些老式、结构简单的制动装置,缺乏有效的散热结构,摩擦片产生的热量难以快速散发出去,工作温度就容易升高。

散热环境:

工作环境的温度以及空气流通情况等散热环境因素很重要。在高温环境下,如炎热夏季在暴晒后的道路上行驶的车辆,外界环境温度本身较高,不利于摩擦片散热,其工作温度会比在凉爽天气时更高;另外,如果设备处于通风不良的封闭空间内,热量积聚,也会使摩擦片的工作温度升高,反之,在开阔、通风良好的环境中,摩擦片散热更容易,工作温度能得到较好控制。

摩擦片自身特性相关因素

材质特性:

不同材质的摩擦片,其导热性、比热容等热物理性质有差异,影响着工作温度。如陶瓷摩擦片的导热性相对较好,在摩擦产生热量后能较快地将热量传递出去,使得自身温度升高相对缓慢;而有机摩擦片导热性较差,热量容易积聚在摩擦片内部,导致温度上升较快。同时,像金属材质含量较多的半金属摩擦片,比热容相对较小,吸收相同热量时温度升高幅度比一些比热容大的材料制成的摩擦片要大。

厚度尺寸:

摩擦片的厚度对其温度变化也有影响。较厚的摩擦片在同等条件下,刹车片工期热量从摩擦表面传递到整体内部以及向外散发的时间更长,热量容易积聚在内部,工作温度升高得更快;而较薄的摩擦片热量传递和散发相对容易些,温度升高幅度相对较小,但太薄的摩擦片可能存在强度不足等其他问题,所以需要综合考虑进行合理的厚度选择。

对偶件相关因素

对偶件的材质与表面状态:

对偶件的材质影响着与摩擦片之摩擦材料间的摩擦特性以及热量传导情况。例如,当对偶件材质的导热性好时,在摩擦过程中能帮助分担并传导走一部分摩擦片产生的热量,使摩擦片工作温度不至于过高;反之,若对偶件导热性差,热量就更多地积聚在摩擦片上,导致其温度升高。同时,对偶件表面的粗糙度、平整度等状态也影响摩擦情况,液压制动器摩擦片粗糙不平的表面会增大摩擦,使热量产生增多,进而影响摩擦片的工作温度。

对偶件的磨损情况:

随着使用时间增加,对偶件会出现不同程度的磨损。刹车片技工如果对偶件磨损严重,表面变得不平整,会使得摩擦片与它之间的摩擦不均匀,局部摩擦加剧,产生的热量分布不均,容易造成摩擦片局部温度过高,影响整体的工作温度状况以及摩擦片的使用寿命等。


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