摩擦元件微织构制造技术

本公开实施例中提供了摩擦构件领域和离合器领域中摩擦元件微织构，包括摩擦元件，摩擦元件安装于湿式离合器的动力输入轴上，摩擦元件为环形结构，所述摩擦元件的表面分布有多个凹槽，所述凹槽的深度小于所述摩擦元件的厚度；多个所述凹槽朝向摩擦元件的垂直投影完全落在所述摩擦元件上且所述凹槽的边缘不重叠。通过本公开的处理方案，使摩擦元件上不同位置的凹槽数量不同，多个凹槽在摩擦元件表面形成微织构，改变了摩擦区域的实际接触面积，改变摩擦元件不同区域的摩擦系数，进而改善由于不同半径上线速度不同所导致的摩擦产热不均匀的问题，同时凹槽在摩擦过程中能起到储存磨屑的作用，达到减少摩擦元件磨损，提升摩擦元件使用寿命的目标。使用寿命的目标。使用寿命的目标。

【技术实现步骤摘要】
摩擦元件微织构


[0001]本专利技术涉及摩擦构件领域和离合器
，具体涉及摩擦元件微织构。

技术介绍

[0002]多片离合器是车辆传动系统在换挡变速以及液力
‑
机械模式转换过程中进行控制和功率传递的关键部件，对于汽车的湿式多片离合器，通过对多片离合器的接合与分离过程进行有效可靠的控制，可以改变功率传递路线，实现多档位高效传动，提高车辆行驶机动性。
[0003]多片离合器的摩擦元件为摩擦片和钢片，在换档操作中必然要经历短时滑摩过程。若离合器过载或接合异常时也会出现长时滑摩过程，滑摩会导致摩擦元件温度快速升高，但是在摩擦元件高速旋转的情况下，其靠内径位置线速度小，靠近外径位置线速度大，因此在摩擦时，导致外径位置由摩擦生热所产生的热量大于内径位置由摩擦生热所产生的热量，径向上的不均匀温升会使这种环形薄板结构产生平面内弯矩，导致摩擦元件产生内应力以及热翘曲，摩擦元件热翘曲变形会降低多片离合器的接合分离性能，甚至导致传动失效。
[0004]目前的多片离合器通常采用从轴内油道向摩擦元件内径喷射润滑油的方式进行冷却，虽然可以降低摩擦元件的整体温度，但这种非均匀冷却方式往往会恶化摩擦元件的径向温度分布。为了降低这种径向非均匀性，就需要深入研究摩擦元件径向温升设计方法，在摩擦元件粉末冶金衬片层设计表面微织构是一种具有可行性的方法，表面微织构技术被广泛应用于改变材料特性和摩擦特性，增加疲劳强度、抗腐蚀、抗磨损、抗生物疏水性和承载能力，在摩擦元件的表面制备微织构，可以改变其平均摩擦系数，减缓磨损，并稳定摩擦过程。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本公开实施例提供一种摩擦元件微织构，至少部分解决现有技术中存在的摩擦元件径向升温不均匀的问题。
[0006]本公开实施例提供了一种摩擦元件微织构，包括摩擦元件，所述摩擦元件安装于所述湿式离合器的动力输入轴上，所述摩擦元件为环形结构，所述摩擦元件的表面分布有多个凹槽，所述凹槽的深度小于所述摩擦元件的厚度；多个所述凹槽朝向摩擦元件的垂直投影完全落在所述摩擦元件上且所述凹槽的边缘不重叠。
[0007]优选的，所述凹槽的数量沿摩擦元件径向梯度设置。
[0008]优选的，多个所述凹槽呈正交分布在所述摩擦元件的表面，相邻凹槽之间的横向间距为c1，c1的取值范围是5mm
‑
20mm，相邻凹槽之间的纵向间距为c2，c2的取值范围是5mm
‑
20mm。
[0009]优选的，多个所述凹槽呈放射状分布于所述摩擦元件的表面，凹槽所在的相邻两条放射线的间隔角度为θ，θ的取值范围是5
°‑
35
°
，凹槽沿摩擦元件径向的间距为c3，c3的取
值范围是5mm
‑
20mm。
[0010]优选的，多个所述凹槽沿同心圆排布在所述摩擦元件的表面，凹槽所在的相邻两个同心圆的半径差为c4，c4的取值范围是5mm
‑
20mm，位于同一个同心圆上的凹槽数量与所在同心圆的半径之比为ρ，ρ的取值范围是0.05个/mm
‑
0.50个/mm。
[0011]优选的，所述凹槽为圆柱槽，所述圆柱槽朝向所述摩擦元件的垂直投影为圆形，所述圆柱槽的直径为Φ，Φ的取值范围是1mm
‑
10mm，所述圆柱槽的深度为h1，h1的取值100μm
‑
500μm。
[0012]优选的，所述凹槽为方槽，所述方槽朝向所述摩擦元件的垂直投影为矩形，所述方槽的第一条边长为a，a的取值范围是1mm
‑
10mm，所述方槽的第二条边长为b，b的取值范围是1mm
‑
10mm，所述方槽的深度为h2，h2的取值100μm
‑
500μm。
[0013]优选的，所述凹槽为正三棱槽，所述正三棱槽朝向所述摩擦元件的垂直投影为正三角形，所述正三棱槽的边长为d，d的取值范围是1mm
‑
10mm，所述正三棱槽的深度为h3，h3的取值100μm
‑
500μm。
[0014]本公开实施例中的摩擦元件微织构，包括表面分布有多个凹槽的摩擦元件，凹槽的数量沿摩擦元件径向呈梯度分布，通过本公开的方案，使摩擦元件上不同半径位置的凹槽数量不同，多个凹槽在摩擦元件表面形成微织构，改变了摩擦区域的实际接触面积，改变摩擦元件不同区域的摩擦系数，稳定摩擦过程，进而改善由于不同半径上线速度不同所导致的摩擦产热不均匀的问题，同时凹槽在摩擦过程中能起到储存磨屑的作用，达到减缓磨损、延长摩擦元件寿命的目标。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0016]图1为本公开实施例1提供的整体结构示意图；
[0017]图2为图1中A处的放大图；
[0018]图3为图2中A
‑
A处的剖视图；
[0019]图4为本公开实施例1提供的摩擦元件微织构圆柱槽位置示意图；
[0020]图5为本公开实施例2提供的整体结构示意图；
[0021]图6为图5中B处的放大图；
[0022]图7为本公开实施例3提供的整体结构示意图；
[0023]图8为图7中D处的放大图；
[0024]图9为本公开实施例3提供的不同凹槽密度的结构示意图；
[0025]图10为本公开实施例4提供的整体结构示意图；
[0026]图11为图10中B
‑
B处的剖视图；
[0027]图12为本公开实施例5提供的整体结构示意图；
[0028]图13为图12中C
‑
C处的剖视图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0030]以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0031]需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摩擦元件微织构，其特征在于，包括：摩擦元件(1)，所述摩擦元件(1)安装于湿式离合器的动力输入轴上，所述摩擦元件(1)为环形结构，所述摩擦元件(1)的表面分布有多个凹槽(2)，所述凹槽(2)的深度小于所述摩擦元件(1)的厚度；多个所述凹槽(2)朝向摩擦元件(1)的垂直投影完全落在所述摩擦元件(1)上且所述凹槽(2)的边缘不重叠。2.根据权利要求1所述的摩擦元件微织构，其特征在于：所述凹槽(2)的数量沿摩擦元件(1)径向梯度设置。3.根据权利要求2所述的摩擦元件微织构，其特征在于：多个所述凹槽(2)呈正交分布在所述摩擦元件(1)的表面，相邻凹槽(2)之间的横向间距为c1，c1的取值范围是5mm
‑
20mm，相邻凹槽(2)之间的纵向间距为c2，c2的取值范围是5mm
‑
20mm。4.根据权利要求2所述的摩擦元件微织构，其特征在于：多个所述凹槽(2)呈放射状分布于所述摩擦元件(1)的表面，凹槽(2)所在的相邻两条放射线的间隔角度为θ，θ的取值范围是5
°‑
35
°
，凹槽(2)沿摩擦元件(1)径向的间距为c3，c3的取值范围是5mm
‑
20mm。5.根据权利要求2所述的摩擦元件微织构，其特征在于：多个所述凹槽(2)沿同心圆排布在所述摩擦元件(1)的表面，凹槽(2)所在的相邻...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊涔博，党国强，郑长松，何春平，文孟权，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：