GB/T 35472.1-2017 湿式自动变速箱摩擦元件试验方法 第1部分：术语和定义

　　ICS 43 . 040 . 40

　　Q 69

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 35472 . 1—2017

　　湿式自动变速箱摩擦元件试验方法

　　第 1 部分：术语和定义

　　Testmethodforfrictionelementofwetautomatictransmission—

　　part1：Termsanddefinitions

　　2017-12-29 发布 2018-1 1-01 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

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　前 言

　　GB/T 35472《湿式自动变速箱摩擦元件试验方法》分为以下 7 个部分：

　　— 第 1 部分：术语和定义;

　　— 第 2 部分：SZBL 型摩擦试验机使用指南;

　　— 第 3 部分：低速功率递增试验方法;

　　— 第 4 部分：高速功率递增试验方法;

　　— 第 5 部分：耐久性试验方法;

　　— 第 6 部分：摩擦性能与压力、速度、温度关系试验方法;

　　— 第 7 部分：带式摩擦试验方法。

　　本部分为 GB/T 35472 的第 1 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分由中国建筑材料联合会提出。

　　本部分由全国非金属矿产品及制品标准化技术委员会(SAC/TC 406)归口 。

　　本部分起草单位：西北工业大学、杭州萧山红旗摩擦材料有限公司、临安华龙摩擦材料有限公司、佛山市顺德区质量技术监督标准与编码所、咸阳非金属矿研究设计院有限公司。

　　本部分主要起草人：傅业伟、李贺军、朱绵鹏、张秋萍、徐南汉、张银华、徐金喜、刘晖、石志刚、杜铭、段亚萍。

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　湿式自动变速箱摩擦元件试验方法

　　第 1 部分：术语和定义

　　1 范围

　　GB/T 35472 的本部分规定了与湿式自动变速箱摩擦元件试验方法、制动带或其他与湿式摩擦系统有关的术语和定义、符号及其计算公式。

　　本部分适用于在惯性制动试验设备上进行的摩擦元件测试。 有些术语也适用于传动或制动装置以及其他摩擦试验设备的摩擦性能分析。

　　注：附录 A 给出了术语的符号列表。

　　2 摩擦系统

　　2.1

　　摩擦元件 frictionelement

　　摩擦片和对偶片组成的组件。

　　2.2

　　摩擦片 frictionplates

　　芯板和摩擦材料层组成的组件。

　　2.3

　　摩擦面数 frictionsurfaces

　　nf

　　摩擦片和对偶片接触面的数量。

　　2.4

　　总面积 grossarea

　　Ag

　　摩擦片每个摩擦面的面积之和，该面积包含槽、孔等没有与对偶片接触的面积。

　　2.5

　　净面积 netarea

　　An

　　总面积减去槽、孔等没有与对偶片接触的面积。

　　An = Ag - A0 …………………………( 1 )

　　式中：

　　A0 — 槽、孔等未接触面积。

　　2.6

　　有效半径 effectiveradius

　　re

　　环形摩擦片质量中心到转动轴间的距离。

　　r …………………………( 2 )

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　式中：

　　ro — 摩擦片上摩擦材料的外环半径，单位为毫米(mm) ;

　　ri — 摩擦片上摩擦材料的内环半径，单位为毫米(mm)。

　　2.7

　　对偶片 reactionplates

　　与摩擦片接触，产生相对运动的元件。

　　2.8

　　对偶片厚度 reactionthickness

　　δr

　　对偶片或单面摩擦片芯板的厚度。

　　2.9

　　对偶片工作面 reactionsurfaces

　　nr

　　与摩擦材料接触的工作面。

　　2 . 10

　　离合器摩擦副间隙 clutchpackclearance

　　cp

　　当作用力释放时，离合器的轴向间隙。

　　2 . 1 1

　　单面间隙 interfaceclearance

　　ci

　　当作用力释放时，摩擦面和对偶面间平均的轴向间隙。

　　c …………………………( 3 )

　　3 作用力系统

　　3.1

　　活塞面积 applypistonarea

　　Ap

　　产生有效作用力的面积。

　　3.2

　　活塞压强 applypressure

　　Pp

　　施加在活塞单位面积上的压力。

　　3.3

　　作用力 applyforce

　　Fa

　　作用在摩擦片上，使其产生扭矩的力。 可直接测量或计算得来。

　　Fa = Ap Pp …………………………( 4 )

　　3.4

　　力的施加 forceapplied

　　施加作用力使摩擦片和对偶片接合。

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　3.5

　　力的释放 forcereleased

　　释放作用力使摩擦片和对偶片分离。

　　3.6

　　摩擦面总面压 frictionmaterialgrossunitpressures

　　Pg

　　作用力与摩擦片总面积之比。

　　P …………………………( 5 )

　　3.7

　　摩擦面净面压 frictionmaterialnetunitpressures

　　Pn

　　作用力与摩擦片净面积之比。

　　P …………………………( 6 )

　　4 能量系统

　　4.1

　　有效惯量 effectiveinertia

　　Ie

　　动态接合过程中所需的转动惯量。

　　I …………………………( 7 )

　　式中：

　　τdAvgΔt — 制动时间周期 Δt内的平均扭矩，单位为牛米(N · m) ;

　　Δt — 制动时间，单位为秒(s ) ;

　　Δw — 角速度差，单位为弧度每秒(rad/s)。

　　4.2

　　总能量 energy

　　E

　　动态接合过程中所产生的能量。

　　E Iew2 …………………………( 8 )

　　4.3

　　单位面积能量 grossenergyflux

　　Eg

　　总能量与摩擦片总面积之比。

　　E …………………………( 9 )

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　4.4

　　单位面积净能量 netenergyflux

　　En

　　总能量与摩擦片净面积之比。

　　E …………………………( 10 )

　　4.5

　　平均功率 averagepower

　　H

　　总能量与制动时间之比。

　　H …………………………( 11 )

　　式中：

　　Φ— 制动时间，单位为秒(s )。

　　4.6

　　单位面积功率 grosspowerflux

　　Hg

　　平均功率与摩擦片总面积之比。

　　Hg = …………………………( 12 )

　　4.7

　　单位面积净功率 netpowerflux

　　Hn

　　平均功率与摩擦片净面积之比。

　　Hn = …………………………( 13 )

　　5 测量和控制系统

　　5.1

　　试验模式 modesofoperation

　　在设定的试验条件下，摩擦系统完成的动作。

　　注：典型的试验模式有：动态接合模式、静态接合模式、连续滑动模式、拖曳模式。

　　5.2

　　动态接合模式 dynamicengagement

　　动态电机将设定惯量带动到设定转速后，关闭动态电机，施加压力作用于摩擦片上，使其接合的试验。

　　注：动态接合模式试验曲线见图 1、图 2、图 3 。

　　5.3

　　静态接合模式 breakaway

　　在动态电机不工作的状态下将压力施加在摩擦片上，然后由静态电机带动摩擦片从零转速到设定转速时的试验。

　　注：静态接合模式试验通常是在紧随动态接合后的特定时间下进行的(见图 4) 。

　　5.4

　　连续滑动模式 continuous-slip

　　压力施加在摩擦片上，动态电机保持设定转速的试验。

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　图 1 动态接合曲线

　　图 2 接合起始曲线

　　图 3 接合停止曲线

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　图 4 静态接合

　　5.5

　　拖曳模式 drag

　　无压力施加在摩擦片上，动态电机保持设定转速的试验。

　　5.6

　　循环 cycle

　　在摩擦试验中，每一次出现油温稳定期、达到所需转速的滑行期、压力期和冷却期等一系列过程。注 ：当进行静态试验时，一个循环可能还包括等待期、浸润期和静态接合期(图 5) 。

　　图 5 循环示意图

　　5.7

　　稳定期 stabilizationperiod

　　T1

　　离合器在空转状态下，从静止状态达到稳定转速的时间。 此时转速和油温等条件达到稳定状态，且转速不小于接合转速(见图 5) 。

　　5.8

　　滑行期 coastperiod

　　T2

　　动态电机关闭，未施加压力，转速滑降至设定的接合转速的时间(见图 5) 。

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　5.9

　　加压期 applyperiod

　　T3

　　转速滑降至设定的接合转速，施加压力，摩擦元件处于动态接合的时间(见图 1 和图 5) 。

　　5 . 10

　　等待期 dwellperiod

　　T4

　　动态接合结束，摩擦元件相对速度为零，从压力释放到静态接合压力施加时的时间(见图 5) 。

　　5 . 1 1

　　浸润期 soakperiod

　　T5

　　等待期结束，摩擦元件相对速度为零，从静态接合压力施加到静态电机开始时的时间(见图 5) 。

　　5 . 12

　　静态接合期 breakawayperiod

　　T6

　　在动态电机关闭的状态下，静态接合压力施加在摩擦元件上，从静态电机驱动摩擦元件至设定转速持续到静态电机关闭的时间(见图 4 和图 5) 。

　　5 . 13

　　冷却期 coolingperiod

　　T7

　　压力为零且摩擦元件以设定速度旋转的时间。 该冷却速度可以设定成稳定的速度(见图 5) 。

　　5 . 14

　　时间 time

　　Tc

　　在一个循环内，从动态接合开始到冷却期结束的时间(见图 1,图 2 和图 4) 。

　　5 . 15

　　记录开始点 startthreshold

　　压力、速度或扭矩达到预定值时的点(见图 2 和图 4) 。

　　5 . 16

　　记录结束点 stopthreshold

　　速度或扭矩下降到预定值时的点(见图 3) 。

　　5 . 17

　　制动时间 stoptime

　　Φ

　　动态接合开始点到结束点的时间(见图 1) 。

　　5 . 18

　　静扭矩时间 torquetime

　　Ψ

　　静扭矩开始点到结束点的时间(见图 4) 。

　　5 . 19

　　摩擦扭矩 frictiontorque

　　τ

　　作用力施加在摩擦元件时产生的扭矩(见图 2 和图 5) 。

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　5 . 20

　　拖曳扭矩 dragtorque

　　无作用力施加时，摩擦片与对偶片旋转所产生的扭矩。

　　5 . 2 1

　　转速 rotationalspeed

　　摩擦片与对偶片的相对转速差。

　　5 . 22

　　接合转速 engagementspeed

　　接合开始时，摩擦片与对偶片的相对转速差(见图 1) 。

　　6 润滑系统

　　6.1

　　储油罐 oiltank

　　试验机中用于自然润滑时存储试验油的容器。

　　6.2

　　重力润滑(自然润滑)gravityflow

　　试验头上管嘴与位于其上方储油罐的底部相连接，试验油通过重力作用对摩擦元件进行润滑[见图

　　6a)] 。

　　6.3

　　离心润滑(自然润滑)centrifugalflow

　　试验头上管嘴与位于其上方储油罐的顶部相连接，储油罐的底部与端盖中心处相连接，试验油通过

　　离心力对摩擦元件进行润滑。流量计可以安装在端盖管路上[见图 6b)]。

　　6.4

　　强制润滑 externalflow

　　外部泵以设定的流量将试验油通过管路强制提供到端盖中心处，对摩擦元件进行润滑。 流量计可以安装在端盖管路上(见图 7) 。

　　6.5

　　流量 flow rate

　　Q

　　单位时间内，通过油管流到摩擦元件上的试验油的体积。

　　6.6

　　单位面积流量 specificflow rate

　　q

　　流量与摩擦面总面积之比：

　　q …………………………( 14 )

　　6.7

　　油量 fillvolume

　　V

　　试验用油的体积。

　　6.8

　　油位 filllevel

　　试验装置已装配完毕、所有旋转部件无运转、无作用力的情况下，室温下观测到的试验油箱的油量

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　位置线(不得低于设备标注油位的最低位置线)。

　　6.9

　　油温 fluidcontroltemperature

　　在循环内，在试验头设定位置、设定时间内测得的试验油的温度。

　　a)重力润滑 b)离心润滑

　　说明：

　　1 — 储油罐;

　　2 — 流量计。

　　图 6 自然润滑

　　说明：

　　1 — 流量计;

　　2 — 试验油箱;

　　3 — 控制阀;

　　4 — 泵 。

　　图 7 强制润滑

　　7 分析系统

　　7.1

　　规定 conventions

　　在试验程序中，规定了动态接合速度、压力、惯量、静态接合速度和油温等试验条件。

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　注：本标准的规定不作为试验条件，但可作为摩擦系数的表示方法，用于试验结果的表示。

　　7.2

　　摩擦系数 frictioncoefficient

　　μ

　　摩擦片与对偶片相对运动的摩擦力与施加在摩擦元件上的作用力的比值。

　　片式摩擦系数按式(15)计算：

　　…………………………( 15 )

　　式中：

　　τ — 摩擦扭矩，单位为牛米(N · m) ;

　　re — 有效半径，单位为米(m ) ;

　　nf — 摩擦面数。

　　带式摩擦系数按式(16)或式(17)计算：

　　…………………………( 16 )

　　…………………………( 17 )

　　式中：

　　rd — 鼓半径，单位为厘米(cm) ;

　　θ — 包角，单位为弧度(rad)。

　　7.3

　　起始动摩擦系数 initialcoefficient

　　在动态接合试验开始时测得的动摩擦系数(见图 9)。例如，<20%μd, Max 。

　　7.4

　　中点动摩擦系数 midpointcoefficient

　　在动态接合试验中，制动时间的中点测得的动摩擦系数(见图 9)。例如，50%μd 。

　　7.5

　　末端动摩擦系数 endpointcoefficient

　　在动态接合试验结束时测得的动摩擦系数(见图 8 和图 9)。例如：≥90%μd, Max或 (Φ-0.05)μd, Max 。

　　7.6

　　平均动摩擦系数 averagedynamiccoefficient

　　μΦ

　　动态接合试验过程中的平均摩擦系数。

　　…………………………( 18 )

　　式中：

　　ω — 接合角速度，单位为弧度每秒(rad/s) ;

　　Fa, Avg — 整个制动时间内的平均作用力，单位为牛(N )。

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　图 8 参考末端扭矩

　　图 9 参考动扭矩

　　7.7

　　静摩擦系数 breakawaycoefficient

　　静态接合试验时，静态电机驱动主轴速度，在一段时间内测得的摩擦系数(见图 4) 。

　　注：在这种情况下，摩擦元件的相对速度是摩擦元件允许达到的稳定状态时的转速。 这段时间表示等待期 T4 和浸润期 T5 的总和。 如图 5 所示。

　　示例：≤0.1μs, Max,0.72或表示静态接合开始后 0.72 r/min 的速度下，前 0.1 s 的最大静摩擦系数;2μs,4.72表示在静态接合开始后 4 .72 r/min 的速度下，2 s 时的静摩擦系数(见图 4)。

　　7.8

　　末端动摩擦系数与中点动摩擦系数的比 endpoint-midpointratio

　　E/M

　　动态接合中，末端动摩擦系数与中点动摩擦系数的比值。

　　E/M …………………………( 19 )

　　式中：

　　t— 终点测量的时间，单位为秒(s) ;

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　ω— 终点测量时所转动的弧度，单位为弧度每秒(rad/s)。

　　7.9

　　静摩擦系数与中点动摩擦系数的比 breakaway-to-midpointratio

　　B/M

　　静摩擦系数与中点动摩擦系数的比值。

　　B/M …………………………( 20 )

　　式中：

　　Ψ — 静扭矩时间，单位为秒(s ) ;

　　ω — 静态接合时单位时间内转动的弧度，单位为弧度每秒(rad/s)。

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　术语符号表

　　符号、中英文术语及单位符号表见表 A. 1 。

　　表 A.1 符号、中英文术语及单位符号表

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　表 A.1(续)

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　摩擦系数表示方法

　　本附录给出了 GB/T 35472 中符号定义摩擦系数状态的表示方法，表述方式如下：

　　a) 符号μ 后使用下标 d表示动摩擦系数，符号μ 后使用下标 s 表示静摩擦系数，符号μ 后使用下标 m 表示连续滑动摩擦系数;

　　b) 符号 μ 前的数字表示测量时间点(单位为 s) ;

　　c) 紧随符号 μ 的下标后的数字表示测量速度点(单位为 r/min)。

　　示例 1 :2μd表示接合 2 s 时的动摩擦系数。

　　示例 2:μd,100表示在动态接合中，转速为 100 r/min 时测得的动摩擦系数。

　　示例 3:50%μd表示在制动时间的中点测得的动摩擦系数。

　　示例 4:0%μd, Max~25%μd, Max或 ≤25%μd, Max表示在制动时间前 25%以内的最大动摩擦系数。

　　示例 5:0%μd, Avg~100%μd, Avg表示在整个制动时间内的平均动摩擦系数。

　　示例 6:50%μd表示在制动时间的中点的动摩擦系数。

　　示例 7:μd,1800表示在 1 800 r/min下的动摩擦系数。

　　示例 8:75%μd, Max~100%μd, Max或 ≥75%μd, Max表示为在制动时间后 25%以内的最大动摩擦系数。

　　示例 9: ≤0.2μs, Max,5表示为在 5 r/min 的速度下，前 0.2 s 的最大静摩擦系数。

　　示例 10:2μs,4.37表示为在 4.37 r/min 的速度下，2 s 时的静摩擦系数。

　　示例 1 1 : 3 minμm,60表示为在 60 r/min 的速度下，3 min 时的连续滑动摩擦系数。

　　注：下标也可以用扭矩或压力来表示。

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　索 引

　　汉语拼音索引

　　C

　　L

　　GB/T 35472 . 1—20 17

　　Z

　　GB/T 35472 . 1—20 17