전력 전송의 주요 노드로서, 중장비 클러치의 핵심 기능은 엔진의 커플 링 및 디커플링 및 마찰 토크를 통한 변속기를 달성하는 것입니다. 무거운 부하 조건에서 마찰 플레이트는 피크 토크와 빈번한 약혼/분리주기의 즉각적인 영향을 견딜 수 있어야하며, 이는 재료 표면의 마모, 절제 및 열 붕괴로 이어지고 결국 클러치 미끄러짐, 불완전한 분리 및 기타 고장 모드를 유발합니다. 전통적인 석면 기반 또는 반 금속 마찰 재료는 내마모성이 부족하고 열 안정성이 불충분하며, 중재 시나리오에서의 서비스 수명은 일반적으로 300,000km 미만이므로 물류 및 운송 효율성을 제한하는 핵심 통증 지점이되었습니다.
대형 트럭 변속기 시스템의 벤치 마크 제품으로서 430 풀 타입 클러치 어셈블리는 재료 혁신과 구조적 최적화를 통해 마찰 플레이트의 수명을 80 만 킬로미터 이상으로 증가 시켰습니다. 기술 혁신 경로는 업계에 중요한 참조 중요성을 가지고 있습니다.
마찰 플레이트의 성능 저하는 여러 물리적 및 화학적 공정의 중첩에 기인합니다.
마모 메커니즘 : 마찰 과정에서, 재료 파손 표면의 미세한 피크가 전단 응력으로 인해 껍질을 벗기고 마모 잔해를 형성합니다. 전통적인 석면 기반 재료는 섬유 강도가 낮고 매트릭스 인성이 좋지 않으며 마모 속도는 0.1mm/10,000 킬로미터 정도로 높아 마찰 플레이트 두께가 빠르게 붕괴됩니다.
절제 현상 : 고온 환경에서, 마찰 재료의 수지 매트릭스는 열 분해를 거쳐 휘발성 가스를 생성하여 마찰 계면에 공기 필름을 형성하여 마찰 계수가 갑자기 감소합니다. 예를 들어, 연속 등반 조건 하에서, 전통적인 재료의 표면 온도는 400 ℃를 초과하여 심각한 절제를 유발할 수있다.
열 붕괴 효과 : 재료의 열 팽창 계수와 열전도율 사이의 불일치는 마찰 계면에서의 온도 분포, 국부 고온 영역의 산화 반응, 마모가 더 낮은 산화물 생성으로 이어집니다.
위의 실패 메커니즘은 무거운 하중 조건에서 서로를 강화시켜 악순환을 형성하며 궁극적으로 클러치 성능 고장으로 이어집니다.
430 풀 타입 클러치 어셈블리는 재료 미세 구조 설계 및 공정 최적화를 통해 다중 규모 강화 시스템을 구축하여 마찰 플레이트의 성능에서 조정 된 개선을 달성했습니다.
1. 강화 섬유의 분산 및 응력 전달 메커니즘
고 섬유질 복합 재료는 아라미드 섬유 및 탄소 섬유와 같은 고성능 섬유를 보강재로 사용하며, 이들의 모듈러스는 200-300GPA만큼 높으며, 이는 기존 석면 섬유의 10 배 이상입니다. 3 차원 직조 기술과 수지 함침 기술을 통해 섬유는 매트릭스에서 메쉬 구조를 형성하여 마찰 응력을 효과적으로 분산시킵니다. 마찰 인터페이스에 전단력이 적용되는 경우, 스트레스는 섬유 매트릭스 인터페이스를 통해 전체 마찰 플레이트로 전달되어 국소 응력 농도로 인한 마모를 피합니다.
2. 수지 매트릭스의 수정 기술
전통적인 페놀 수지는 열 저항이 좋지 않아 고온에서 분해하기 쉽습니다. 430 풀 타입 클러치 어셈블리는 변형 된 페놀 수지를 사용하고 나노-실리카 및 그래 핀과 같은 필러를 도입함으로써 매트릭스의 열 안정성 및 윤활성이 개선된다. 변형 된 수지의 유리 전이 온도 (TG)는 280 ° C로 증가하여 고온에서 열 분해를 효과적으로 억제합니다.
3. 마찰 성능 수정 자의 상승 효과
마찰 계수와 내마모성의 균형을 맞추기 위해, 산화 알루미늄 및 산화 마그네슘과 같은 단단한 입자 및 흑연 및 몰리브덴 이황화와 같은 윤활제가 물질에 첨가된다. 하드 입자는 마찰 계수를 증가시키기 위해 마찰 인터페이스에서 마이크로 컨버드 바디를 형성합니다. 윤활제는 고온에서 경계 윤활 필름을 형성하여 마모를 줄입니다. 입자 크기 및 분포 밀도를 최적화함으로써, 마찰 계수의 동적 조절이 달성된다.
재료 최적화에 의한 마찰 플레이트 수명의 정량적 개선
1. 내마모성 개선 메커니즘
강화 섬유의 브리징 효과와 매트릭스 강인성의 개선은 부서지기 쉬운 골절에서 거친 필링으로 마찰 플레이트의 마모 모드를 변화시킵니다. 실제 측정에 따르면 무거운 하중 조건에서 고 섬유질 복합 재료의 마모 속도는 전통적인 재료의 마모 속도보다 40% 낮으며 두께가 3mm의 스크랩 표준으로 붕괴 될 때 마찰 플레이트의 마일리지는 300,000 킬로미터에서 800,000 킬로미터 이상으로 증가합니다.
2. 열 붕괴 저항의 획기적인 획기적인
변형 된 수지 및 마찰 성능 수정 자의 상승 효과는 재료의 열 안정성을 크게 향상시킵니다. 연속 등반 시험에서, 마찰 플레이트의 표면 온도는 350 ℃ 미만으로 안정화되었고, 마찰 계수의 변동 범위는 열 감락으로 인한 클러치 슬립을 피하며 ± 5%이내에 제어되었다.
3. 강화 된 환경 적응성
고 섬유질 복합 재료는 우수한 가수 분해 저항성 및 부식 저항을 가지며 습도 및 소금 스프레이와 같은 가혹한 환경에서 안정적인 마찰 성능을 유지할 수 있습니다. 예를 들어, 해안 지역에서 작동하는 트럭의 클러치 어셈블리의 고장 속도는 전통적인 재료의 것보다 60% 낮습니다.
고 섬유질 복합 재료 외에도 헤비 듀티 트럭 430 풀 타입 클러치 어셈블리 또한 실리콘 카바이드 기반 마찰 재료의 적용을 탐구했습니다.
고온 안정성 : 실리콘 카바이드의 융점은 2700 ℃로 높으며 600 ℃의 고온에서 0.4 이상의 마찰 계수를 유지할 수 있으며, 이는 고음 엔진의 피크 토크 조건에 적합합니다.
열 균열에 대한 저항 : 조밀 한 세라믹 구조는 열 균열의 팽창을 효과적으로 억제하고 열 피로로 인한 재료 부전을 피할 수 있습니다.
도전 및 대응 물질 : 실리콘 카바이드 재료는 매우 부서지기 쉬우 며 처리하기가 어렵고 입자 등급 최적화 및 표면 코팅 기술을 통해 충격 저항을 개선해야합니다 .
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