ФРИКЦИОННАЯ НАКЛАДКА Российский патент 2008 года по МПК F16D69/02 

Заявляемое изобретение относится к снабженным отверстиями фрикционным накладкам кольцевой формы, вращающимся в процессе эксплуатации и предназначенным для использования в различных фрикционных механизмах (муфтах сцеплений, тормозных узлах машин и оборудования и т.д.).

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционная накладка, выполненная из полимерного фрикционного композита, армированного нитями, содержащая отверстия, выполненные методом сверления изделия (см. В.Б.Голкин. Производство асбестовых фрикционных изделий. М., «Химия», 1979, с.91-93). Существенные признаки аналога «полимерный фрикционный композит, армированный нитями, отверстия» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является повышенная возможность трещинообразования в зоне отверстий в накладке из-за большого количества армирующих нитей и соответственно небольшого количества полимерного материала. При этом трещины образуются преимущественно по направлению нитей, то есть в случае навитой накладки (например, спирально или эллиптически) трещины преимущественно располагаются между отверстиями под заклепки, что существенно снижает прочностные и эксплуатационные характеристики изделия.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционная накладка, содержащая выполненные при формовании отверстия (под заклепки), изготовленная из полимерного фрикционного композита, армированного нитями (см. патент РФ №2085390, МПК⁷ B29D 31/00, 1997). Существенные признаки прототипа «полимерный фрикционный композит, армированный нитями, отверстия» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа также является возможность повышенного трещинообразования в зоне отверстий в накладке из-за большого количества армирующих нитей и небольшого количества полимерного материала. В результате снижаются прочностные и эксплуатационные характеристики изделия.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение прочностных и эксплуатационных характеристик фрикционной накладки путем снижения возможности трещинообразования в зоне отверстий.

Для достижения указанного технического результата в содержащей отверстия фрикционной накладке, выполненной из полимерного фрикционного композита, армированного нитями, полимерный фрикционный композит в зоне отверстий содержит меньшее количество армирующих нитей, чем в остальных частях накладки.

Фрикционная накладка представляет собой содержащее отверстия под заклепки плоское изделие кольцевой формы, выполненное из наполненного полимерного композита, включающего, как правило, полимерную матрицу на основе каучуков, латексов, смол, их смесей, различные наполнители и армирующую нить (или несколько нитей), которая определенным образом размещена внутри композита и образует армирующий каркас. При этом в зоне отверстий композит содержит меньшее количество армирующих нитей, чем в остальных частях накладки.

Изготавливаться фрикционная накладка может известными методами, например навивкой из покрытой полимерным связующим нити с последующим формованием и обработкой. При этом формование изделий проводится в пресс-форме, одна из формующих поверхностей которой содержит выступы, соответствующие отверстиям в накладке, а противоположная поверхность содержит кольцевое углубление в зоне отверстий в изделии. В результате после формования образуется заготовка накладки, одна из плоских поверхностей которой содержит соответствующие отверстиям углубления, а противоположная поверхность накладки содержит кольцевой выступ (в зоне углублений). При формовании выступы в пресс-форме смещают армирующую нить в кольцевое углубление, в результате чего часть нитей, армирующих зону отверстий накладки, оказывается в кольцевом выступе заготовки накладки. Далее заготовку подвергают механической обработке, в процессе которой кольцевой выступ с поверхности накладки снимается и вскрываются углубления, образуя отверстия в изделии. В результате количество армирующей нити (армирующих нитей) в зоне отверстий оказывается меньшим, чем в остальных частях накладки.

Конкретным примером заявляемого изобретения является накладка сцепления, представляющая собой плоское кольцо с наружным диаметром ˜190 мм и внутренним ˜130 мм, эллиптически навитая из комбинированных безасбестовых, например стеклянных (на основе стеклоровинга), стеклянно-проволочных или других нитей, покрытых полимерным материалом на основе каучукосмоляного связующего с порошкообразными наполнителями. Содержание армирующей нити в накладке составляет 53-59%, при этом содержание армирующей нити в зоне отверстий 47-51%. В накладке выполнены 16 отверстий под заклепки, из которых 8-ступенчатых («зенкованных»).

Существенное снижение количества нитей в зонах отверстий позволяет при сохранении прочностных характеристик изделия в целом снизить возможность трещинообразования в зоне отверстий и особенно между отверстиями, поскольку в этой зоне изделие содержит больше наполненного полимера и меньше нитей, то есть в этой зоне преобладает более упругий и гибкий материал, препятствующий образованию дуговых трещин по зоне отверстий.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к фрикционным накладкам кольцевой формы. Фрикционная накладка содержит отверстия и выполнена из полимерного фрикционного композита, армированного нитью или нитями. Полимерный фрикционный композит в зоне выполнения отверстий содержит меньшее количество армирующей нити или нитей, чем в остальных частях фрикционной накладки. Достигается улучшение прочностных и эксплуатационных характеристик фрикционной накладки путем снижения возможности трещинообразования в зоне отверстий.

Фрикционная накладка, содержащая отверстия, выполненная из полимерного фрикционного композита, армированного нитью (или нитями), отличающаяся тем, что полимерный фрикционный композит в зоне выполнения отверстий содержит меньшее количество армирующей нити (или нитей), чем в остальных частях фрикционной накладки.