ФРИКЦИОННОЕ ИЗДЕЛИЕ Российский патент 2003 года по МПК F16D69/00 F16D69/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к фрикционным изделиям, например фрикционным накладкам, колодкам и др., используемым в различных фрикционных узлах, например в узлах сцепления, в тормозных узлах барабанного и дискового типа легковых и грузовых автомобилей, оборудования и т.д., и имеющим на поверхности трения углубления (канавки).

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, содержащее композиционный фрикционный элемент, на поверхности трения которого выполнены канавки (см. Фрикционные и уплотнительные изделия и материалы. Каталог-справочник. М. , ЦНИИТЭНефтехим, 1980, с. 73). Существенные признаки аналога "содержащее композиционный фрикционный элемент, на поверхности трения которого выполнены канавки" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является недостаточная стабильность эксплуатационных характеристик изделия из-за скачкообразного изменения фрикционных характеристик (в особенности коэффициента трения) в момент износа изделия до дна канавок в результате резкого возрастания коэффициента взаимного перекрытия фрикционной пары.

Другим аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие (накладка сцепления), содержащее композиционный фрикционный элемент, на поверхности трения которого выполнены канавки по типу квадрат (см. В.М. Шарипов и др. Повышение работоспособности фрикционных муфт за счет принудительного жидкостного охлаждения пар трения. В сб. "Труды 4 Международного симпозиума по трибологии фрикционных материалов Ярофри-2000". Ярославль, ОАО "НИИАТИ фирма ТИИР"; 2000, с. 74-79). Существенные признаки аналога "композиционный фрикционный элемент, на поверхности трения которого выполнены канавки" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога также является недостаточная стабильность фрикционных характеристик изделия из-за скачкообразного изменения фрикционных характеристик (в особенности коэффициента трения) в момент износа изделия до дна канавок в результате резкого возрастания коэффициента взаимного перекрытия фрикционной пары.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, содержащее композиционный фрикционный элемент, на поверхности трения которого выполнены радиальные канавки (см. патент США 4726455, МПК⁷ F 16 D 69/00, 1988). Существенные признаки прототипа "композиционный фрикционный элемент, на поверхности трения которого выполнены канавки" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа также является недостаточная стабильность фрикционных характеристик изделия из-за скачкообразного изменения фрикционных характеристик (в особенности коэффициента трения) в момент износа изделия до дна канавок в результате резкого возрастания коэффициента взаимного перекрытия фрикционной пары.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение стабильности фрикционных характеристик изделия путем снижения возможности скачкообразного изменения фрикционных характеристик по мере износа изделия за счет снижения возможности резкого возрастания коэффициента взаимного перекрытия.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, содержащем композиционный фрикционный элемент, на поверхности трения которого выполнены канавки, канавки выполнены глубиной, изменяющейся по длине канавки. Существенные признаки заявляемого изобретения "канавки выполнены глубиной, изменяющейся по длине канавки" являются отличительными от признаков прототипа.

Фрикционное изделие включает элемент, выполненный из композита, например полимерного композита, металлокерамического и др. На поверхности трения фрикционного элемента выполнены канавки, размещенные обычно в пределах рабочей толщины фрикционного элемента (т.е. толщины, изнашиваемой при эксплуатации до штатной замены фрикционного изделия) и имеющие глубину, изменяющуюся по длине канавки. Обычно используются канавки, позволяющие равномерно изменять коэффициент взаимного перекрытия, однако в отдельных случаях целесообразно использовать канавки с неравномерно изменяющейся глубиной (например, при необходимости компенсации действия внешних факторов за счет более быстрого изменения коэффициента в отдельные периоды эксплуатации изделия).

Изготавливаться фрикционное изделие может известными методами, например навивкой из нитей с последующей пропиткой (покрытием) полимерной композицией и формованием (или формование из полимерной композиции), термообработкой, механической обработкой и т.д. При этом канавки могут изготавливаться или в процессе формования, или выполняться впоследствии (например, при механической обработке).

На фиг.1 представлен конкретный пример заявляемого изобретения. На фиг.2 - сечение изделия по длине канавки. Конкретным примером является накладка сцепления автомобиля ВАЗ-2110, изготовленная из полимерного фрикционного композита с матрицей из вулканизата каучука и резита смолы, армированного порошкообразными наполнителями, и навитым каркасом из комбинированных безасбестовых нитей, например стеклянных на основе стеклоровинга, стеклянно-проволочных и др. На поверхности трения накладки выполнены под углом к радиальному направлению канавки 1, глубина которых равномерно увеличивается от внутренней окружности 2 кольца к внешней окружности 3. В результате удается добиться не только равномерного увеличения коэффициента взаимного перекрытия фрикционной пары по мере износа накладки, но и снизить центробежные силы за счет уменьшения массы накладки по максимальному радиусу вращения, что улучшает стойкость накладки к разносу.

Изготовление фрикционного изделия с канавками на поверхности трения, имеющими переменную глубину, снижает как возможность внезапного резкого изменения фрикционных характеристик изделия по мере его износа в процессе эксплуатации, так и позволяет заранее предусмотреть нужное изменение характеристик, если это необходимо. В случае переменной глубины канавок исключено внезапное резкое увеличение коэффициента взаимного перекрытия при износе изделия до дна канавок.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к фрикционным изделиям, предназначенным для эксплуатации в различных фрикционных механизмах. Фрикционное изделие содержит композиционный фрикционный элемент, на поверхности трения которого выполнены канавки глубиной, изменяющейся по длине канавки. Причем глубина канавок увеличивается от внутренней окружности кольцевого элемента к внешней окружности. Технический результат: повышение стабильности фрикционных характеристик по мере износа изделия. 2 ил.

Фрикционное изделие, содержащее композиционный фрикционный элемент, на поверхности трения которого выполнены канавки с глубиной, изменяющейся по длине канавки, отличающееся тем, что глубина канавок увеличивается от внутренней окружности кольцевого элемента к внешней окружности.