фрикционное изделие

Формула изобретения

Фрикционное изделие, выполненное из армированного нитью (нитями) полимерного фрикционного композита, отличающееся тем, что для каждого из сечений изделия поверхностями, равноудаленными от поверхности трения, на нити приходится не более 85% от общей площади каждого сечения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, а именно к фрикционным изделиям, армированным нитями, например навитым из пропитанных нитей изделиям тканого типа и др. , используемым в различных фрикционных узлах, например в узлах сцеплений легковых и грузовых автомобилей, тормозных узлах и т.д.

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, выполненное из армированного углеродными волокнами ( нитями) полимерного фрикционного композита (см. В.В. Гузеев. Армированные и самоармированные полимерные композиционные материалы для узлов трения. - Труды 3 Международного симпозиума по трибологии фрикционных материалов ЯРОФРИ-97. - Ярославль, 1997, с. 176 - 179). Существенные признаки аналога "армированный нитями полимерный фрикционный композит" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является снижение эксплуатационных характеристик фрикционного изделия под воздействием нагрузки в процессе эксплуатации вследствие последовательного разрушения армирующего волокна в результате изгибания и кручения армирующего элемента на конце.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, выполненное из армированного нитью (или несколькими нитями) полимерного фрикционного композита (см. патент РФ N 2036096, МПК B 29 B 11/00, 1995). Существенные признаки прототипа "выполненное из армированного нитью (нитями) полимерного фрикционного композита" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа является снижение возможности создания при фрикционном контакте в процессе эксплуатации у поверхности трения изделия положительного перепада механических свойств по глубине и образования поверхностного пластичного слоя, противостоящего передеформированию, что способствует повышенному "схватыванию" пары трения, глубинному вырыванию армирующих волокон (и др. наполнителей, если они входят в состав композита) и, как следствие, к ухудшению фрикционно-износных свойств фрикционного изделия.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение пластичности поверхностного слоя фрикционного изделия у поверхности трения при фрикционном контакте в процессе эксплуатации, что способствует снижению местных удельных давлений, уменьшению поверхностных температур и т. д. , то есть улучшению фрикционно-износных характеристик фрикционного изделия.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, выполненном из армированного нитью (нитями) полимерного фрикционного композита, для каждого из сечений изделия поверхностями, равноудаленными от поверхности трения, на нити приходится не более 85% от общей площади каждого сечения.

Фрикционное изделие представляет собой наполненный полимерный композит, включающий, как правило, полимерное связующее на основе каучуков, латексов, смол, их смеси с различными наполнителями и армирующую нить (или несколько нитей), которая определенным образом размещена внутри композита и образует армирующий каркас. Конструкция армирующего каркаса, а также соотношение связующего и армирующей нити выбраны таким образом, чтобы для каждого из сечений изделия поверхностями, равноудаленными от поверхности трения (то есть повторяющими его форму), на нити приходилось не более 85% от общей площади каждого сечения.

Изготавливаться фрикционная накладка может известными методами, например навивкой из покрытых (пропитанных) полимерным связующим нитей с последующим формованием и обработкой или пропиткой (покрытием) полимерным связующим ткани с последующей обработкой.

Конкретным примером заявляемого изобретения является накладка сцепления, навитая из комбинированных безасбестовых, например, стеклянных (на основе стеклоровинга), стеклянно-проволочных и др. нитей, покрытых полимерным связующим на базе каучуко-смоляного связующего с порошкообразными наполнителями. Содержание армирующей нити в накладке составляет 50 - 75%.

Изготовление фрикционного изделия из армированного нитью (нитями) полимерного фрикционного композита таким образом, чтобы для каждого из сечений изделия поверхностями, равноудаленными от поверхности трения (эти сечения соответствуют поверхностям трения изделия по мере его износа в процессе эксплуатации, то есть будущим поверхностям трения), на значительно более твердые (по сравнению с полимерным связующим) нити приходилось не более 85% от общей площади каждого сечения, позволяет уменьшить возможность образования в процессе фрикционного контакта на поверхности трения твердых слоев.

В результате повышается пластичность поверхностного слоя фрикционного изделия у поверхности трения при фрикционном контакте, что способствует созданию положительного перепада механических свойств по глубине. Кроме того, в этом случае поверхностный слой лучше противостоит передеформированию.

Все это способствует снижению местных удельных давлений, уменьшению поверхностных температур и т.д., то есть улучшению фрикционно-износных характеристик фрикционного изделия.