书 书 书犐犆犛 ４７ ． ０２０ ． ２０ 犝 ４８ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 １５１４１ — ２００９ 代替 ＧＢ ／ Ｔ１５１４１ — １９９４ 湿式离合器摩擦元件试验方法 犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱犳狅狉犳狉犻犮狋犻狅狀犲犾犲犿犲狀狋狅犳狑犲狋犮犾狌狋犮犺 ２００９  ０３  ０９ 发布 ２００９  １１  ０１ 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书前 　　 言 本标准代替 ＧＢ ／ Ｔ１５１４１ — １９９４ 《 湿式离合器摩擦元件试验方法 》。 本标准与 ＧＢ ／ Ｔ１５１４１ — １９９４ 相比 ， 主要的变化如下 ： ——— 增加了对数据采集处理系统的要求 ； ——— 采用当量摩擦半径代替平均半径计算滑动摩擦系数和静摩擦系数 。 本标准的附录 Ａ 为规范性附录 。 本标准由中国船舶重工集团公司提出 。 本标准由全国船用机械标准化技术委员会柴油机分技术委员会归口 。 本标准起草单位 ： 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 。 本标准主要起草人 ： 陈德祥 、 吴凡 、 季文 。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 ： ——— ＧＢ ／ Ｔ１５１４１ — １９９４ 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 １５１４１ — ２００９ 湿式离合器摩擦元件试验方法 １ 　 范围 本标准规定了湿式离合器摩擦元件的台架试验方法 。 本标准适用于湿式离合器摩擦元件的台架试验 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。 凡是注日期的引用文件 ， 其随后所有 的修改单 （ 不包括勘误的内容 ） 或修订版均不适用于本标准 ， 然而 ， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本适用于本标准 。 ＧＢ ／ Ｔ３１４１ — １９９４ 　 工业液体润滑剂 　 ＩＳＯ 粘度分类 ＧＢ ／ Ｔ１００４２ 　 离合器 　 术语 ３ 　 术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ１００４２ 确立的以及下列术语和定义适用于本标准 。 ３ ． １ 摩擦面许用温度 ［ 犜 ］ 　 犪犾犾狅狑犪犫犾犲狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲狅狀犳狉犻犮狋犻狅狀狊狌狉犳犪犮犲 在确保摩擦副有效工作的前提下 ， 摩擦表面允许承受的最高温度 。 ３ ． ２ 正压力 犉 　 狀狅狉犿犪犾狆狉犲狊狊狌狉犲 摩擦元件摩擦面上承受的法向作用力 。 ４ 　 试验装置 ４ ． １ 　 试验装置由动力机械系统 、 控制系统 、 数据采集处理系统组成 。 其中动力机械系统示意图见图 １ 。 １ ——— 电机 ； 　　　　　 ５ ——— 制动器 ； ２ ——— 惯性飞轮 ； ６ ——— 转矩传感器 ； ３ ——— 离合器 ； ７ ——— 压力传感器 ； ４ ——— 加载飞轮 ； ８ ——— 转速传感器 。 图 １ 　 试验台架示意图 １ 犌犅 ／ 犜 １５１４１ — ２００９ ４ ． ２ 　 数据采集处理系统应能采集输入端转速 ω １ 、 输出端转速 ω ２ 、 滑动摩擦转矩 犜 ｄ 、 正压力 犉 的动态数 据 ， 计算滑差 ε 、 滑摩时间 狋 ｓ ， 采样速度不小于 １０００ 次 ／ ｓ ， 各通道带宽 ５００Ｈｚ ， 采样精度不低于 ±０．５％ 。 试验装置应能测试并记录油温度 犜 ， 其仪表精度不低于 ±１％ 。 ５ 　 试验片 ５ ． １ 　 试验片的组成 试验片包括摩擦片和对偶片 。 试验片结构形式和表面状况应根据使用要求来决定 。 ５ ． ２ 　 试验片的磨合 ５ ． ２ ． １ 　 性能试验前 ， 试验片应在不导致表面烧损的工况下磨合 ， 当接触面积达到表观面积的 ８０％ 时 ， 磨合完毕 。 ５ ． ２ ． ２ 　 试验时试验片的相对位置应与磨合时相同 。 ５ ． ３ 　 试验片厚度 按图 ２ 用千分尺测量试验片 ８ 个点的厚度 ， 数据精确到微米 ， 并在非摩擦处作好标记 ， 求出厚度算 术平均值 犺 ０ 。 图 ２ 　 试验片厚度测量点分布 ６ 　 摩擦系数的测定 ６ ． １ 　 试验条件 试验条件宜按表 １ 的规定 ， 必要时可作适当调整 。 表 １ 　 试验条件 名 　　　　 称 方 　 式 　 一 方 　 式 　 二 试验装置动能 犈 ｋ ／ Ｊ ０．５ 犑 · ω ２ ＝ 犣 · 犃 ｐ ×１０ ６ 接合频率 犳 ／ 次 ／ ｍｉｎ ３ 接合次数 １００ 压力上升时间 ／ ｓ ≤ ０．１ 滑摩时间 狋 ｓ ／ ｓ １．０±０．１ — 表观压强 狆 Ｐ ／ Ｐａ 根据 狋 ｓ 调整 １．５×１０ ６ 冷却油种类 黏度等级 ３２ （ 见 ＧＢ ／ Ｔ３１４１ — １９９４ ） 冷却油流量 ／（ ｍ ３ ／ ｍ ２ · ｓ ） １．３３×１０ －３ 冷却油进口油温 ／ ℃ ６０ ～ ６５ 　　 注 ： 犑 ——— 从动部分惯量 ， 单位为千克每平方米 （ ｋｇ ／ ｍ ２ ）； ω ——— 角速度 ， 单位为弧度每秒 （ ｒａｄ ／ ｓ ）； 犣 ——— 摩擦副数目 ； 犃 ｐ ——— 表观面积 ， 单位为平方米 （ ｍ ２ ）。 ２ 犌犅 ／ 犜 １５１４１ — ２００９ ６ ． ２ 　 试验调整 按表 １ 的要求进行试验装置的加载飞轮惯量和转速的调整 ， 使试验装置的动能为 犣 · 犃 ｐ ×１０ ６ Ｊ 。 ６ ． ３ 　 动摩擦系数测定 ６ ． ３ ． １ 　 分别测定并记录接合过程中第 ２５ 、 ５０ 、 ７５ 、 １００ 次的滑差 ε 、 滑动摩擦转矩 犜 ｄ 、 正压力 犉 、 滑摩时 间 狋 ｓ 。 ６ ． ３ ． ２ 　 瞬时滑动摩擦系数按公式 （ １ ） 计算 。 μ ｄ （ 狋 ） ＝ 犜 ｄ （ 狋 ） 犉 （ 狋 ）· 狉 ｍ · 犣 …………………………（ １ ） 　　 式中 ： μ ｄ （ 狋 ）——— 狋 时刻滑动摩擦系数 ； 犜 ｄ （ 狋 ）——— 狋 时刻滑动摩擦转矩 ， 单位为牛米 （ Ｎｍ ）； 犉 （ 狋 ）——— 狋 时刻正压力 ， 单位为牛顿 （ Ｎ ）； 狉 ｍ ——— 当量摩擦半径 ， 狉 ｍ ＝ ２ ３× 狉 ３ ２ － 狉 ３ １ 狉 ２ ２ － 狉 ２ １ ， 狉 １ ， 狉 ２ 分别为摩擦片内外半径 ， 单位为米 （ ｍ ）； 犣 ——— 摩擦副数目 。 ６ ． ３ ． ３ 　 第 犻 次接合的平均滑动摩擦系数按公式 （ ２ ） 计算 ， 摩擦元件的平均滑动摩擦系数按公式 （ ３ ） 计算 。 μ ｄ 犻 ＝ １ 狀 犻 ∑ 狀 犻 犼 ＝ １ μ ｄ （ 狋 ） …………………………（ ２ ） μ ｄ ＝ （ μ ｄ２５ ＋ μ ｄ５０ ＋ μ ｄ７５ ＋ μ ｄ１００ ）／ ４ …………………………（ ３ ） 　　 式中 ： μ ｄ 犻 ——— 第 犻 次接合的平均滑动摩擦系数 ； 狀 犻 ——— 第 犻 次接合的采样数 ； μ ｄ ——— 平均滑动摩擦系数 ； μ ｄ２５ ——— 第 ２５ 次接合的平均滑动摩擦系数 ； μ ｄ５０ ——— 第 ５０ 次接合的平均滑动摩擦系数 ； μ ｄ７５ ——— 第 ７５ 次接合的平均滑动摩擦系数 ； μ ｄ１００ ——— 第 １００ 次接合的平均滑动摩擦系数 。 ６ ． ４ 　 静摩擦系数测定 ６ ． ４ ． １ 　 在完成 ６．３．１ 第 ２５ 、 ５０ 、 ７５ 、 １００ 次接合后 ， 除去正压力 ， 然后加压 ， 测出摩擦片当量摩擦半径处 滑动速度为 ４ｍｍ ／ ｓ ～ ８ｍｍ ／ ｓ 时的摩擦转矩 （ 作为静摩擦转矩 ） 和正压力 。 ６ ． ４ ． ２ 　 按公式 （ ４ ） 计算第 犻 次接合后的静摩擦系数 。 μ ｓ 犻 ＝ 犜 ｓ 犻 犉 ｓ 犻 · 狉 ｍ · 犣 …………………………（ ４ ） 　　 式中 ： μ ｓ 犻 ——— 第 犻 次接合后的静摩擦系数 ； 犜 ｓ 犻 ——— 第 犻 次接合后静摩擦转矩 ， 单位为牛米 （ Ｎｍ ）； 犉 ｓ 犻 ——— 第 犻 次接合后正压力 ， 单位为牛顿 （ Ｎ ）。 ６ ． ４ ． ３ 　 按公式 （ ５ ） 计算摩擦元件的平均静摩擦系数 。 μ ｓ ＝ （ μ ｓ２５ ＋ μ ｓ５０ ＋ μ ｓ７５ ＋ μ ｓ１００ ）／ ４ …………………………（ ５ ） 　　 式中 ： μ ｓ ——— 平均静摩擦系数 ； μ ｓ２５ ——— 第 ２５ 次接合的静摩擦系数 ； ３ 犌犅 ／ 犜 １５１４１ — ２００９ μ ｓ５０ ——— 第 ５０ 次接合的静摩擦系数 ； μ ｓ７５ ——— 第 ７５ 次接合的静摩擦系数 ； μ ｓ１００ ——— 第 １００ 次接合的静摩擦系数 。 ７ 　 磨损率的测定 ７ ． １ 　 试验条件按 ６．１ 方式一的规定 。 ７ ． ２ 　 操作试验装置 ， 接合 ３０００ 次 。 ７ ． ３ 　 摩擦元件冷却至室温后测量试验片原标记 ８ 个点的厚度 ， 求出算术平均厚度 犺 １ 。 ７ ． ４ 　 按公式 （ ６ ） 计算磨损率 。 犓 ＝ （ 犺 ０ － 犺 １ ） × １０ －３ 犣 ｎ × １ ３０００ 犈 …………………………（ ６ ） 　　 式中 ： 犓 ——— 磨损率 ， 单位为立方米每焦耳 （ ｍ ３ ／ Ｊ ）； 犺 ０ ——— 磨损试验前的试验片厚度平均值 ， 单位为毫米 （ ｍｍ ）； 犺 １ ——— 磨损试验后的试验片厚度平均值 ， 单位为毫米 （ ｍｍ ）； 犣 ｎ ——— 一片试验片磨损面数目 ， 单面磨损 犣 ｎ ＝１ ， 双面磨损 犣 ｎ