Фрикционный элемент

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 16 О 69/02, 65/10, 13/б 1)5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ(57) Использовавах транспортн л. М. 42ий автомобильный зав н и С. С. Лебеденко видетельство СССР 16 О 65/04, 1968. ННЫЙ ЭЛЕМЕНТ ние: в тормозных ус ых средств, в дисках оистепл ГОСУДРРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в тормозных устройствах транспортных средств, в частности легковых автомобилей, дисках сцепления, а также в опорных конструкциях, например, подпятниках, корпусах подшипников и т,п,Известны конструкции фрикционных элементов, в матричном теле которых перпендикулярно трущейся поверхности равномерно размещены пластины, образующие каркас, при этом вследствие того, то один торец каждой пластины расположен на трущейся поверхности формируются ячейки, открытые со стороны укаэанной поверхности.Недостатками данных конструкций являются низкие эксплуатационные качества вследствие того, что элементы каркаса совместно с матричным материалом образуют плоскую рабочую поверхность, которая не способствует плавности хода в парах трения, контактной жесткости, снижению температуры в зоне трения сопряженных деталей, прирабаты ваемости и сокращению ее длительности и т.д, Кроме того, вследст.,Ы 1775570 А ния, а также, в опорных конструкциях, например, в подпятниках, корпусах подшипников. Сущность изобретения: фрикционный элемент содержит матрицу и каркас с открытыми со стороны его рабочей поверхности ячейками, Рабочая поверхность элемента выполнена с ячейками, ограниченными торцевыми поверхностями стенок ячеек каркаса с образованием регулярного микрорельефа. Каркас может быть выполнен в виде сотовой конструкции. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. вие того, что объемная доля каркаса по отношению к объему всего изделия незначительна, не решается вопрос уменьшениямассы фрикционного элемента с вытекающими отсюда последствиями. В результатеснижается надежность и долговечность работы машин и оборудования.Цель изобретения - улучшение эксплуа-атационных качеств путем увеличения несущей способности,Поставленная цель достигается тем, чтово фрикционном элементе, содержащемматрицу и каркас с открытыми се стороныего рабочей поверхности ячейками, рабочая 4поверхность фрикционного элемента вы-Сполнена в виде ячеистой поверхности, ячейки которой ограничены торцевыми ниповерхностями стенок ячеек каркаса с обра-,дзованием регулярного микрорельефа,Предпочтительно выполнение каркасафрикционного элемента в виде сотовой конструкции.На фиг, 1 представлен фрагмент фрикционного элемента в сечении; на фиг. 2 -каркас сотовой конструкции; на фиг. 3 -фрагмент фрикционного элемента, вид5 10 матричного материала, имеющего малую 15плотность, например, соответственно из: 50 сверху; на фиг, 4 - фрагмент фрикционного элемента, демонстрирующий наличие микрорельефа на фрикционной поверхности,Фрикционный элемент, например тормозной барабан с его ступичной опорнол частью, представляет конструкцию, включающую цилиндрический каркас 1, заполненный теплоотводящим матричным материалом 2. Предпочтительная конструкция, в которой каркас 1 выполнен в виде сот (см. фиг. 2),Каркас 1 выполнен из фрикционного материала, имеющего прочность, тепло-износостойкость выше, чем у теплоотводящего стали 12 Х 18 Н 10 Т и жаропрочного алюмини. евого сплава АК 4 для фрикционного элемента или алюминиевого сплава Д 16 для опорного элемента, или же соответственно из сплавов на основе Мо, Эl и меди для тяжелонагружен н ых узлов.Каркас 1 может иметь покрытие 3, выполненное из материала, обладающего хорошей теплопроводностью и совместимого с материалом каркаса и теплоотводящим матричным материалом.Например, для каркаса на основе железа и матрицы на основе алюминия в качестве покрытия целесообразно использовать медь. Каркас 1 выполнен с высотой стенок, соизмеримой с толщиной матрицы 2, и установлен таким образом, что после заполнения теплоотводящим материалом его открытие ячейки располагаются на рабочей поверхности 4, которую подверг.ют обработке для придания ей.окончательной формы, размеров и шероховатости (равновесной), В результате рабочая поверхность 4 предлагаемого элемента принимает вид поверхности с регулярным микрорельефом, ячейки 5 которой ограничены торцевыми поверхностями стенок ячеек каркаса 1,Таким образом каркасом 1 формируется прерывистая фрикционная поверхность элемента, Причем площадь каркаса по отношению ко всей рабочей поверхностисоставляет от 3 до 70 О 1 что соответствует фактической площади конакта поверхностей, Предпочтительно указанные элементы изготавливать в виде армированных отливок. Но возможно формообразование их путем спекания или напыления.Возможны также варианты конструкции, в которых каркас 1 может быть покрыт упрочняющим покрытием, например нитридами титана, а теплоотводящий матричный материал 2 самозалечивающимся, в частности алюминиевый сплав АКфтористым натрием и криолитом. 20 25 30 Кроме перечисленного, на фиг. 1 показаны стрелки, подходящие к рабочей поверхности фрикционного элемента и условно показывающие действующие на элемент силы, а на фиг, 4 - . глубина ячейки и.Конструкция фрикционного элемента определяется условиями его эксплуатации в соответствии с чем выбираются размеры ячеек и толщина стенок каркаса.Работает фрикционный элемент следующим образом.На рабочую поверхность 4 элементадействует нормальная сила, соответствующая прижимному усилию тормозной колодки (на чертежах не показано) к поверхности трения .тормоза или усилию запрессовки, например корпуса подшипника. Контактдвух поверхностей происходит по наиболее выступающим частям, В заявляемом элементе таким частями являются торцевые поверхности стенок ячеек каркаса 1, выполненного из фрикционного материала. При торможении на рабочей поверхности 4 генерируется тепло, которое через теплоотводящий материал 2 отводится от каркаса 1через покрытие 3, имеющее высокую теплопроводность и хорошую совместимость и теплоотводящим материалом 2. Покрытие 3 исключает тепловой барьер между каркасом 1 и теплаатводящим материалом 2.Вследствие чего тепло отводится от каркаса 1 и распределяется по обьему изделия.Дискретность и регулярность расположения торцевых поверхностей стенок ячеек каркаса 1 нв рабочей поверхности, интенсивное охлаждение их теплоотводящим материалом 2, позволяют снизить температуру поверхности трения и стабилизировать температурное поле, что в целом способствует повышению срока службы изделия. При этом обеспечивается оптимальная несущая способность элемента и повышается его работоспособность.В опорных конструкциях тепло отводится аналогичным образом. При этом вследствие наличия регуляризованного микрорельефа на рабочей поверхности повышается натяг, гидроплотность, маслоемкостьт.п, соединения, что также способствует повышению долговечности изделия.Формула изобретения 1, Орикционный элемент, содержащий матрицу и каркас с открытыми со стороны его рабочей поверхности ячейками, имеющими стенки с высотой, соизмеримой с толщиной матрицы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств путем увеличения несущей способности, рабочая поверхность фрикционнсгоэлемента выполнена в виде ячеистой поверхности, ячейки которой ограничены торцевыми поверхностями стенок ячеек каркаса с образованием регулярного микрорельефа,2. Элемент по и, 1, от л и ч а ю щийс ятем, что каркас выполнен в виде сотовойконструкции,1775570Составитель И,Лукинаактор А.Соколова Техред М.Моргентал. КорректоР Л.Лукач Заказ 4027 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10