制动器摩擦热量产生的机理

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制动器吸收的制动能量几乎全部转换为热量。制动器
的热量产生的过程和机理对制动器摩擦表面摩擦学性能有
: J; }, L: [: Q重要影响。在盘式制动器中, 制动块在管路压力的作用下压
紧在制动盘上, 当盘与制动块作相对运动时, 接触的表面产
* m  x) `6 G% D' C/ y1 q8 p/ g生摩擦力, 摩擦力所做的功转化为热量, 即在摩擦表面产生
热量。因此, 摩擦力的产生机理直接决定了摩擦热的产生。
+ C2 I) `& Z9 l0 w两个粗糙表面在干摩擦状态下, 摩擦力主要由三部分构成:
0 p* @0 N. t2 y0 `一是在摩擦副相对运动时, 双方微凸体顶峰的相互切削阻
力; 二是在一定的压应力和局部高温条件下, 摩擦副微凸体
接触点瞬时冷焊成为一体, 由于摩擦副的相对运动, 使这些
9 _: Z) \/ U% t* f* E4 O; f局部粘结点分离, 克服结点粘结的阻力便形成了摩擦力的
# \1 ~( z9 z4 W  l* G/ f+ r8 F一部分; 三是存在于摩擦面的磨损物在随同摩擦运动过程
中, 一方面有可能重新压入摩擦面而形成新的微凸峰而产
) {: |2 G. `1 [4 O* l  H生切削阻力, 另一方面这些磨粒在摩擦面上以滑动和滚动
% A5 Z. b/ f5 [" k形式运动过程中, 不断对摩擦副表面产生切削也构成了摩
8 D. U2 l% ?# j' U0 T1 {/ ?擦力的一部分。其中摩擦界面粘结的形成和断裂对摩擦力
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/ ^  H" O2 `) J- i2 l( N6 Z有较大的影响, 所以, 也直接影响到摩擦热量。由机械切削
作用而造成的接触区域的塑性变形对摩擦热有很大的影
响。研究表明, 消耗在亚表层材料内的能量远大于接触面上
- c5 A/ c/ Q8 [+ N$ L  M' n! w的能量, 占摩擦热的绝大部分, 且大部分转化为热量而被摩
. i; _5 [# |2 _擦偶件吸收。构成摩擦热量的另一部分是树脂基有机复合
4 ?. a3 M3 w+ ~: Y2 E' U( V& k摩擦材料在一定温度下产生的化学变化。树脂基有机复合
% ?  W0 }% g9 F5 e摩擦材料在一定温度下发生化学反应而降解, 降解产物包
2 T+ j/ F" L! E& }4 b5 I1 k. H+ X括固体、液体、和气体。
由上述分析可知, 摩擦热量绝大部分是由机械切削作
用和接触区域的塑性变形而形成的。金属摩擦盘的硬度要
5 Z0 w. e4 S- ?8 U# _; ]" \比摩擦材料的大得多, 因此, 机械切削和塑性变形大都发生
/ F% v5 P, C0 ~. T4 _2 R7 x" }在摩擦材料的表层。磨损产物大都来自摩擦材料并附着在
其表面之上不随摩擦盘而转动, 故可认为, 摩擦热量产生在
摩擦材料表层, 通过接触界面传递到摩擦盘中。
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本文转自中国制动社区：http://brake.jxwy8.cn/read-htm-tid-192.html