机械工程学报

作者：杨智勇, 李培震, 叶珊珊, 王佳琳, 李志强

单位：1. 北京交通大学机械与电子控制工程学院 北京 100044;2. 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 北京 101400

关键词：合成闸片,结构设计,流场分析,缩比试验,摩擦特性；

基金：国家自然科学基金资助项目(52372345)。

SiCp/A356制动盘与合成闸片摩擦副在制动过程中出现了摩擦面划伤及制动噪声等问题。通过缩比试验与仿真相结合的方法，以SiCp/A356制动盘配副合成闸片为研究对象，开展了合成闸片的结构优化设计及不同合成闸片材料的摩擦特性研究。缩比台架试验发现闸片两侧径向沟槽较周向沟槽磨屑堆积严重，切入端较切出端磨屑堆积严重。基于流场仿真分析，闸片沟槽内涡旋气流区域的空气流动较差，容易产生磨屑堆积。基于正交试验及Box-Behnken试验设计的响应面分析，以提高合成闸片空气质量流量且不降低对流换热系数为目标，优化了闸片结构设计，优化后闸片的空气质量流量提升了28.22%、对流换热系数提升了1.34%，排屑性能和散热性能均得到提升，同时制动噪声倾向性降低，不稳定倾向系数降低了49.53%。基于优化的闸片结构，开展SiCp/A356复合材料分别与三种合成材料配副的摩擦匹配性研究，发现FANY材料与928W材料均具有良好的第三体层、低磨损量和稳定的平均摩擦系数，FANY材料制动噪声最低。

来源：2025年第19期

《机械工程学报》期刊编辑部

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