ФРИКЦИОННАЯ НАКЛАДКА Российский патент 2004 года по МПК F16D69/02 

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к фрикционным накладкам, используемым в тормозных узлах барабанного типа грузовых автомобилей, автобусов и т.д.

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционная накладка, выполненная из полимерного фрикционного композита, имеющая форму части равнотолщинной цилиндрической обечайки, образованной соосными цилиндрическими поверхностями и плоскими боковыми поверхностями, при этом боковые поверхности, ограничивающие накладку в радиальном направлении, выполнены из двух сопряженных плоскостей, расположенных под углом друг к другу, а площади каждой из сопряженных плоскостей, расположенных на одной стороне накладки, равны площадям аналогичных плоскостей на противоположной стороне накладки (см. Фрикционные и уплотнительные изделия и материалы. Каталог-справочник. М., ЦНИИТЭНефтехим, 1990, с.76). Существенные признаки аналога “выполненная из полимерного фрикционного композита, имеющая форму части цилиндрической обечайки, образованной цилиндрическими поверхностями с плоскими боковыми поверхностями, при этом боковые поверхности, ограничивающие накладку в радиальном направлении, выполнены из двух сопряженных плоскостей, расположенных под углом друг к другу” совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является неравномерность износа равнотолщинной накладки, что обусловлено конструктивными особенностями большинства барабанных тормозов грузовых автомобилей, автобусов и др., что существенно снижает эксплуатационный ресурс накладки и обуславливает увеличенную массу полимерного материала, остающегося после прекращения эксплуатации накладки.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционная накладка, выполненная из полимерного фрикционного композита, имеющая форму части разнотолщинной цилиндрической обечайки, образованной несоосными цилиндрическими поверхностями с параллельными осями вращения и плоскими боковыми поверхностями, где боковые поверхности, ограничивающие накладку в радиальном направлении, выполнены из двух сопряженных плоскостей, расположенных под углом друг к другу, причем эти плоскости накладки имеют различную площадь, на толстом конце накладки площадь радиальной поверхности меньше площади сопряженной с ней нерадиальной плоской поверхности, на тонком конце накладки площадь радиальной плоской поверхности больше площади сопряженной с ней нерадиальной плоской поверхности, площадь плоской радиальной поверхности тонкого конца накладки больше площади плоской радиальной поверхности толстого конца накладки, а площадь плоской нераднальной поверхности тонкого конца накладки меньше площади плоской нерадиальной поверхности толстого конца накладки (см. Фрикционные и уплотнительные изделия и материалы. Каталог-справочник. М., ЦНИШЭНефтехим, 1990, сс.56, 69). Существенные признаки прототипа “выполненная из полимерного композита, имеющая форму части разнотолщинной цилиндрической обечайки, образованной несоосными цилиндрическими поверхностями с параллельными осями вращения, плоскими боковыми поверхностями, где боковые поверхности, ограничивающие накладку в радиальном направлении, выполнены из двух сопряженных плоскостей, расположенных под углом друг у другу” совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа является повышенная возможность анизотропного термического расширения накладки, обусловленная ее разнотолщинностью и соотношением площадей боковых радиальных поверхностей. В результате возрастает возможность трещинообразования и выкрашиваиия, особенно рабочей поверхности накладки, что приводит к ухудшению надежности эксплуатационных характеристик изделия.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности и эксплуатационных характеристик изделия за счет снижения возможности трещииообразования в накладке путем снижения возможности анизотропного термического расширения накладки.

Для достижения указанного результата во фрикционной накладке, выполненной из полимерного фрикционного композита и имеющей форму части разнотолщинной цилиндрической обечайки, образованной несоосными цилиндрическими поверхностями с параллельными осями вращения и плоскими боковыми поверхностями, где боковые поверхности, ограничивающие накладку в радиальном направлении, выполнены из двух сопряженных плоскостей, расположенных под углом друг к другу, на толстом конце накладки площадь радиальной плоской поверхности больше площади сопряженной с ней нерадиальной плоской поверхности, на тонком конце накладки площадь радиальной плоской поверхности соответствует площади сопряженной с ней нерадиальной плоской поверхности, площадь плоской радиальной поверхности тонкого конца накладки меньше площади плоской радиальной поверхности толстого конца накладки, а площадь плоской нерадиальной поверхности тонкого конца накладки больше площади плоской нерадиальной поверхности толстого конца накладки.

Существенные признаки заявляемого изобретения “на толстом конце накладки площадь радиальной сопряженной поверхности больше площади сопряженной нерадиальной плоской поверхности, на тонком конце накладки площадь радиальной сопряженной поверхности соответствует площади сопряженной с ней нераднальной плоской поверхности, площадь плоской радиальной поверхности тонкого конца накладки меньше площади плоской радиальной поверхности толстого конца накладки, а площадь плоской нерадиальной поверхности тонкого конца накладки больше площади плоской нерадиальной поверхности толстого конца накладки” являются отличительными от признаков прототипа.

На фиг.1 представлена фрикционная накладка, вид сбоку. На фиг. 2 - вид накладки со стороны поверхности трения.

Накладка выполнена из наполненного полимерного композита, включающего, как правило, полимерную матрицу на основе каучуков, латексов, смол, их смесей и различные наполнители, в том числе волокнистые. Композит может быть армирован нитями. Накладка имеет форму части разнотолщинной цилиндрической обечайки, образованной несоосными цилиндрическими поверхностями 1 и 2 с параллельными осями вращения, и плоскими боковыми поверхностями. Боковые поверхности 3 и 4, ограничивающие накладку в радиальном направлении с толстого конца накладки, расположены под углом друг у другу и сопряжены по линии 5. Боковые поверхности 6 и 7, ограничивающие накладку в радиальном направлении с тонкого конца, расположены под углом друг к другу и сопряжены по линии 8. При этом площадь радиальной поверхности 4 толстого конца накладки больше площади сопряженной с ней нерадиальной поверхности 3. Площадь радиальной поверхности 7 тонкого конца накладки соответствует (равна или незначительно отличается) площади сопряженной с ней нерадиальной поверхности 6. Площадь поверхности 7 меньше площади поверхности 4, а площадь поверхности 6 больше площади поверхности 3.

Изготавливаться фрикционная накладка может известными методами, например формованием в пресс-форме и др.

Конкретным примером заявляемого изобретения является накладка фрикционная колодки тормоза автомобиля КАМАЗ. Накладка изготовлена из полимерного фрикционного композита ТИИР-461. Поверхность 3 накладки (“скос”) расположена под углом ~45° к поверхности 4; поверхность 6 (“скос”) - под углом ~30° к поверхности 7. Площадь поверхности 3 составляет ~800 мм²; площадь поверхности 4 составляет ~2100 мм²; площадь поверхности 7 составляет ~1120 мм²; площадь поверхности 6 - ~1100 мм² (при длине накладки в осевом направлении 140 мм).

Изготовление фрикционной накладки с меньшей площадью “скоса” с толстого конца накладки, который наиболее нагружен и наиболее интенсивно изнашивается при эксплуатации накладки (это обусловлено конструкцией тормозного узла), позволяет снизить неравномерность распределения температуры по массе поверхностных слоев накладки и снизить анизотропию термического расширения накладки. В результате снижается возможность трещинообразовання, особенно на толстом конце накладки, что повышает ее надежность, работоспособность и эксплуатационные характеристики.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и предназначено для эксплуатации в тормозных узлах барабанного типа, преимущественно грузовых автомобилей, автобусов и т.д. Фрикционная накладка выполнена из полимерного фрикционного композита и имеет форму части разнотолщинной цилиндрической обечайки, образованной несоосными цилиндрическими поверхностями с параллельными осями вращения и плоскими боковыми поверхностями. Боковые поверхности, ограничивающие накладку в радиальном направлении, выполнены из двух сопряженных плоскостей, расположенных под углом друг к другу. Новым является то, что на толстом конце накладки площадь радиальной плоской поверхности больше площади сопряженной с ней нерадиальной плоской поверхности. На тонком конце накладки площадь радиальной плоской поверхности соответствует площади сопряженной с ней нерадиальной плоской поверхности. Площадь плоской радиальной поверхности тонкого конца накладки меньше площади плоской радиальной поверхности толстого конца накладки, а площадь плоской нерадиальной поверхности тонкого конца накладки больше площади плоской нерадиальной поверхности толстого конца накладки. Техническим результатом является повышение надежности и эксплуатационных характеристик изделия за счет снижения возможности трещинообразования в накладке путем снижения возможности анизотропного термического расширения накладки. 2 ил.

Фрикционная накладка, выполненная из полимерного фрикционного композита и имеющая форму части разнотолщинной цилиндрической обечайки, образованной несоосными цилиндрическими поверхностями с параллельными осями вращения и плоскими боковыми поверхностями, где боковые поверхности, ограничивающие накладку в радиальном направлении, выполнены из двух сопряженных плоскостей, расположенных под углом друг к другу, отличающаяся тем, что на толстом конце накладки площадь радиальной плоской поверхности больше площади сопряженной с ней нерадиальной плоской поверхности, на тонком конце накладки площадь радиальной плоской поверхности соответствует площади сопряженной с ней нерадиальной плоской поверхности, площадь плоской радиальной поверхности тонкого конца накладки меньше площади плоской радиальной поверхности толстого конца накладки, а площадь плоской нерадиальной поверхности тонкого конца накладки больше площади плоской нерадиальной поверхности толстого конца накладки.