CN111120536A - 一种可降低温升效应的摩擦片 - Google Patents

Abstract

一种可降低温升效应的摩擦片，涉及到摩擦学领域，包括摩擦基体，所述摩擦基体上均匀设置有基片部，相邻基片部之间设置有第二油槽；所述基片部上均布有摩擦件，相邻摩擦件之间组成第一油槽；通过设置类五边形的摩擦件，使得摩擦件之间所构成的第一油槽进油区域角度小于第一油槽出油区域角度，即第一油槽区域开口角度由内径处向外径处逐步增大，使得冷却油液可快速由摩擦片内径流到外径，加快油液的流通速度，使得摩擦片间隙内的油膜承载力加大，降低了油膜覆盖率，使摩擦片更容易分离，从而降低了离合器的带排转矩，增强散热能力，提升湿式离合器的综合性能。

Description

一种可降低温升效应的摩擦片

技术领域

本发明涉及汽车离合器技术领域，尤其涉及到一种可降低温升效应的摩擦片及汽车离合器。

背景技术

湿式离合器是汽车上的关键部件之一，其摩擦片的散热能力直接影响离合器的使用寿命和工作性能。同时，随着科学技术的不断进步，对于汽车低燃料消耗有了更高的要求，而当湿式离合器处于空转状态时，由于油液的存在，在油槽区形成油膜，摩擦片与对偶片的相对旋转，会对油槽区的油膜产生相应的剪切作用，从而由油膜剪切作用产生一定的转矩，这种转矩为带排转矩。带排转矩为湿式离合器的固有缺陷，该转矩的存在不仅降低了湿式离合器的传动效率，而且会引起离合器的磨损和润滑油的温升，为汽车的整体性能带来很大的影响。随着离合器速差的提高,摩擦片的沟槽设计至关重要,极大的影响带排转矩、功率损失和离合器摩擦片间的碰撞摩擦。

发明内容

为了克服现有离合器摩擦片在结构和功能上的不足，本发明提供了一种耐磨损的湿式离合器摩擦片,通过对其结构进行设计,改善湿式离合器摩擦副的散热条件,降低了湿式离合器摩擦片在工作过程中的温升效应,降低了其磨损的程度，减轻了空转状态下的带排现象,提高了湿式离合器的工作性能和节能效果,延长了其工作寿命。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的：

一种可降低温升效应的摩擦片，包括摩擦基体，所述摩擦基体上均匀设置有基片部，相邻基片部之间设置有第二油槽；所述基片部上均布有摩擦件，相邻摩擦件之间组成第一油槽。

进一步的，所述摩擦件为类五边形结构，且相邻摩擦件之间组成的第一油槽为Y字形结构。

进一步的，所述摩擦件上沿径向方向开设有数个微细槽，数个微细槽内通过烧结工艺设置有耐磨颗粒。

微细槽内设置有耐磨颗粒，所述耐磨颗粒通过烧结工艺设置于微细槽内。通过在摩擦件上设置微细槽，一方面这些沟槽可以在摩擦片转速较高的情况下也可以较高程度地保持填充，这可以使得湿式离合器中的摩擦片温度降低，同时在摩擦片静止时，微细槽可以提高流通阻力使得冷却油顺利溢出，降低其热容量；另一方面，将耐磨颗粒设置于微细槽内可以使得在摩擦件有一定程度的磨损后进行摩擦系数的补偿，从而提高湿式离合器的工作性能和节能效果,延长其工作寿命。

进一步的，所述第二油槽包括第二油槽径向面和第二油槽轴向面，第一油槽径向面设置在摩擦基体的径向方向上，第二油槽轴向面对称设置在第一油槽径向面的两侧，且第二油槽轴向面与摩擦基体在圆周方向的夹角为锐角。

第二油槽轴向面与摩擦基体在圆周方向的夹角为锐角，与纯径向直油槽的布置相比，利用油槽的角度可以使冷却油流经更大的表面，使得冷却油可以在油槽中快速通流，改善了摩擦片的冷却效果。

进一步的，所述摩擦基体为圆环型结构。

进一步的，所述第一油槽包括第一油槽进油区域和第一油槽出油区域，所述第一油槽进油区域靠近摩擦基体中心位置，第一油槽进油区域的开口角度小于第一油槽出油区域的开口角度。

第一油槽进油区域的开口角度小于第一油槽出油区域的开口角度，由此，使得油槽的通油能力加强，降低了油膜覆盖率，从而降低了离合器的带排转矩。

进一步的，所述摩擦件包括摩擦件内边、摩擦件外边和摩擦件中边，所述摩擦件内边靠近摩擦基体的中心位置，两个所述摩擦件中边一端与摩擦件内边连接，另一端与两个所述摩擦件外边连接组成类五边形结构。

进一步的，所述第二油槽轴向面与摩擦基体圆周方向的夹角为30°～45°。

进一步的，所述微细槽宽度为10μm～500μm，深度为10μm～200μm。

一种汽车离合器，该汽车离合器上安装有上述摩擦片。

本发明技术方案带来的效果：

1.本发明设计的一种湿式离合器摩擦片，通过设置类五边形的摩擦件，使得摩擦件之间所构成的第一油槽进油区域角度小于第一油槽出油区域角度，即第一油槽区域开口角度由内径处向外径处逐步增大，使得冷却油液可快速由摩擦片内径流到外径，加快油液的流通速度，使得摩擦片间隙内的油膜承载力加大，降低了油膜覆盖率，使摩擦片更容易分离，从而降低了离合器的带排转矩，增强散热能力，提升湿式离合器的综合性能。

2.与纯径向直油槽的布置相比，通过设置与摩擦面成一定倾斜角度的第二油槽，使得冷却油液可以流经更大的摩擦片表面，增强了摩擦片的散热效果，同时第二油槽与第一油槽间存在一定的高度差，增强了冷却油液的轴向压差流动，使得湿式离合器变速箱可以更快的排油，对摩擦副能够起到更好的冷却效果。

3.通过在摩擦件上设置的微细槽内设置耐磨颗粒，可以使得在摩擦件有一定程度的磨损后进行摩擦系数的补偿，避免摩擦件出现磨损后使得摩擦副间传递的转矩出现大的波动，使得摩擦副间传递的转矩更稳定，提高了湿式离合器的工作性能与节能效果，延长其使用寿命。

附图说明

图1为根据本发明实施例的一种可降低温升效应的摩擦片的结构示意图；

图2为本发明图1涉及到的摩擦片的局部主视图；

图3为本发明图1涉及到的第二油槽的示意图；

图4为本发明中第二油槽轴向面与摩擦基体的夹角的结构示意图；

图5为本发明图1中摩擦件的结构示意图；

图6为图5的局部放大示意图。

附图标记：

1-摩擦基体；2-基片部；3-摩擦件；4-第一油槽；5-第二油槽；；6-微细槽；7-耐磨颗粒；301-摩擦件内边；302-摩擦件外边；303-摩擦件中边；401-第一油槽进油区域；402-第一油槽出油区域；501-第二油槽径向面；502，503-第二油槽轴向面。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的

结合附图1至图6，根据本发明实施例的一种摩擦片，包括摩擦基体1，所述摩擦基体1的正面与反面分别为第一摩擦面和与第一摩擦面相对的第二摩擦面；该第一摩擦面和第二摩擦面上设置有基片部2，基片部2上设置有摩擦件3、第一油槽4；其中，基片部2设置有多个，所述第二油槽5设置于相邻的基片部2之间；所述摩擦件3设置有若干个且均布于基片部2上；所述第一油槽4由相邻的摩擦件3组成。所述摩擦件3上设置有沿径向延伸的多个微细槽6，其中，所述微细槽6内通过烧结工艺设置有若干耐磨颗粒7。

由于第一摩擦面和第二摩擦面为关于摩擦基体1对称的结构，以第一摩擦面为例说明其结构。如图2所示，所述摩擦基体1为圆环状，并具有内径和外径。所述第一摩擦面由基片部2、摩擦件3、第一油槽4及第二油槽5组成。若干摩擦件3均布设置于基片部2上，且所述摩擦件3为类五边形，且靠近摩擦基体1内径的一边与摩擦基体1的内径重合，由此设置，使得由相邻摩擦件3所组成的第一油槽4的进油区域401的开口角度小于第一油槽4的出油区域402的开口角度，即第一油槽4所占区域的开口角度由摩擦基体1的内径处向摩擦基体1的外径处逐步增大，使得冷却油液可快速由摩擦片内径流到外径，加快油液的流通速度，使得摩擦片间隙内的油膜承载力加大，降低了油膜覆盖率，使摩擦片更容易分离，从而降低了离合器的带排转矩，增强散热能力，提升湿式离合器的综合性能。

结合附图3及图4所示，所述第二油槽5设置于相邻的基片部2之间，且所述第二油槽5由径向面501、周向面502及503组成。其中，所述径向面501由第二油槽5与摩擦片径向相交形成，所述轴向面502及503由第二油槽5与摩擦片轴向相交形成，且轴向面502及503与第一摩擦面或第二摩擦面相交所成的夹角γ均为锐角并相等。与纯径向直油槽的布置相比，通过设置与摩擦面成一定倾斜角度γ的第二油槽5，使得冷却油液可以流经更大的摩擦片表面，增强了摩擦片的散热效率，散热性能佳，摩擦片的使用寿命长。同时第二油槽5与第一油槽4间存在一定的高度差，增强了冷却油液的轴向压差流动，使得湿式离合器变速箱可以更快的排油，对摩擦副能够起到更好的冷却效果。可选的，在一些实施例中，所述夹角γ的值设置在30°～45°。

结合附图5所示，所述摩擦件3由三部分组成：与摩擦基体内径处重合的内边301、靠近摩擦基体1外径处的外边302及剩余的中边303。所述摩擦件3上设置有若干沿径向均匀分布的微细槽6，即多个所述微细槽6从内边301沿径向延伸至外边302。由于摩擦片在转速较高的情况下会使得摩擦副间的冷却油温度迅速上升形成多个油雾状的冷却油颗粒，通过设置微细槽6，使得在摩擦片转速较高的情况下也可以较高程度地保持填充，这可以使得湿式离合器中的摩擦片温度降低，同时在摩擦片静止时，微细槽可以提高流通阻力使得冷却油顺利溢出，降低其热容量。可选的，在一些实施例中，所述同一摩擦件3上的微细槽6可沿周向从一中边303延伸至另一中边303。可选的，在确保摩擦件3所需的摩擦面积的基础上，所述微细槽6的宽度可设置在10μm～500μm,所述微细槽6的深度可设置在10μm～200μm，由此设置从而使得对于摩擦件3的摩擦面上的摩擦面积减少的影响小，因此能够确保湿式离合器摩擦片充分的耐热性和耐久性。

结合附图6所示，所述微细槽6内通过烧结工艺设置有若干耐磨颗粒7。通过在摩擦件3上设置的微细槽6内设置耐磨颗粒7，可以使得在摩擦件3有一定程度的磨损后进行摩擦系数的补偿，避免在摩擦件3出现磨损后使得摩擦副间传递的转矩出现大的波动，从而使得摩擦副间传递的转矩更稳定，提高湿式离合器的工作性能与节能效果，延长其使用寿命。可选的，在一些实施例中，所述耐磨颗粒7的材料可选陶瓷颗粒。

因此，本实施例的摩擦片通过具有储油能力的摩擦件构成第一油槽，且油槽靠近基体中心的开口角度小于远离摩擦基体1的中心的开口角度，从而增强了油槽的通油能力，降低了油膜覆盖率，从而降低了离合器的带排转矩。设置与摩擦面成一定锐角的第二油槽，使得冷却油液可以流经更大的摩擦片表面，增强了摩擦片的散热效果。同时在设置在摩擦件上的微细槽内通过烧结工艺设置耐磨颗粒，使得摩擦件在有一定程度的磨损后进行摩擦系数的补偿，使得摩擦副间传递的转矩更稳定，从而提高了湿式离合器的工作效能，延长其使用寿命。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种可降低温升效应的摩擦片，包括摩擦基体(1)，其特征在于，所述摩擦基体(1)的正面和反面上均设置有基片部(2)，相邻基片部(2)之间设置有第二油槽(5)；所述基片部(2)上均布有摩擦件(3)，相邻摩擦件(3)之间组成第一油槽(4)。

2.根据权利要求1所述的可降低温升效应的摩擦片，其特征在于，所述摩擦件(3)为类五边形结构，且相邻摩擦件(3)之间组成的第一油槽(4)为Y字形结构。

3.根据权利要求1或者2任一项所述的可降低温升效应的摩擦片，其特征在于，所述摩擦件(3)上沿径向方向开设有数个微细槽(6)，数个所述微细槽(6)内通过烧结工艺设置有耐磨颗粒(7)。

4.根据权利要求1所述的可降低温升效应的摩擦片，其特征在于，所述第二油槽(5)包括第二油槽径向面(501)和第二油槽轴面(502)，第二油槽径向面(501)设置在摩擦基体(1)的径向方向上，第二油槽轴向面(502)对称设置在第一油槽径向面(501)的两侧，在摩擦基体(1)圆周方向上，第二油槽轴向面(502)与摩擦基体(1)的夹角为锐角。

5.根据权利要求1所述的可降低温升效应的摩擦片，其特征在于，所述摩擦基体(1)为圆环型结构。

6.根据权利要求2所述的可降低温升效应的摩擦片，其特征在于，所述第一油槽(4)包括第一油槽进油区域(401)和第一油槽出油区域(402)，所述第一油槽进油区域(401)靠近摩擦基体(1)中心位置，第一油槽进油区域(401)的开口角度小于第一油槽出油区域(402)的开口角度。

7.根据权利要求1或者2任一项所述的可降低温升效应的摩擦片，其特征在于，所述摩擦件(3)包括摩擦件内边(301)、摩擦件外边(302)和摩擦件中边(303)，所述摩擦件内边(301)靠近摩擦基体(1)的中心位置，两个所述摩擦件中边(303)的一端分别与摩擦件内边(301)的两端连接，另一端与两个所述摩擦件外边(302)连接从而组成类五边形结构。

8.根据权利要求4所述的可降低温升效应的摩擦片，其特征在于，所述第二油槽轴向面(502)与摩擦基体(1)圆周方向的夹角为30°～45°。

9.根据权利要求3所述的可降低温升效应的摩擦片，其特征在于，所述微细槽(6)宽度为10μm～500μm，深度为10μm～200μm。

10.一种汽车离合器，其特征在于，该汽车离合器上安装有权利要求1-6、7-9保护的可降低温升效应的摩擦片。

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