使用UMT Tribolab用于离合器摩擦材料筛选

在自动变速器中，平滑离合器操作与摩擦系数（COF）的速度依赖性有关。虽然Jaso M348和其他全尺寸离合器测试，或在SAE No.2摩擦试验机上进行的其他OEM特定的测试方案，提供摩擦数据，但它们是昂贵的且时间密集的。测试新的摩擦材料配方或过程变化涉及全尺寸离合器部件的组装和制造。如果在实验室在受到全尺寸离合器测试之前在实验室测试摩擦材料，则可以实现相当大的发展成本和时间节省。欧洲杯足球竞彩本文讨论了使用Bruker UMT Tribeolab™Benchtop Tester的实验室测试过程的优势。

证明离合器性能

有希望减小尺寸并获得更高的自动变速器离合器的扭矩容量（也称为湿离合器）。为了满足竞争力的商业环境的要求，离合器设计工程师和材料设计人员可以缩短时间产品开发带有分析模型。可以查看几种材料和设计更改，并且可以评估它们对系统性能的影响。制动器和离合器中的重要性表现因素是它们的严格，振动和噪声（HVN）响应。

HVN与COF的滑动速度有关。随着滑动速度和接触压力的增加，COF逐渐增大。摩擦是一种系统特性而不是材料特性，因此分析模型在设计工作中很方便，可以很容易地验证模型，特别是新型离合器材料的摩擦特性。欧洲杯足球竞彩与全尺寸设备或系统相比，台式测试还应满足性能验证的证明。

COF行为评估

如前所述，为了使HVN最小化，保证离合器性能平稳，COF应该随着滑动速度的增加而稳定增加。随着速度的增加，COF的降低会导致离合器抖动或振动。现有的分析模型包含了离合器系统刚度、转子/定子接触压力、材料对、COF、温度和滑动速度，COF的输入仍然需要实验数据，特别是与其他变量的关系。实验数据可通过全尺寸试验获得，如;JASO M348-2012或其他oem专用测试协议在SAE 2号摩擦试验机上运行(图1)。此类测试既耗时又昂贵，而且需要装配和制造全尺寸离合器组件。

图1所示。在SAE 2号摩擦试验台等测试系统上进行全尺寸离合器测试。

在将材料制作成组件并进行全尺寸测试之前，通过简单的台式筛选测试对材料进行分级，预计在开发期间可以节省时间和成本。欧洲杯足球竞彩这包括离合器材料、反应板和用于离合器操作的流体，称为自动传动流体(ATF)。这项开发工作的目的是制定一项台式筛选方案和测试，可用于在全面测试之前对材料进行预筛选。欧洲杯足球竞彩实验成功与否的衡量标准是，实验台上的测试能够将材料按照与全尺寸测试相同的顺序排列。欧洲杯足球竞彩其目的不是复制由275种接触压力、速度和温度条件组成的全尺寸测试，而是帮助在台式测试器上开发简单的台式测试序列，其中可以开发相同的材料等级，包括在不同速度范围内的速度依赖性。

Benchtop测试哲学

对摩擦系统的关键全尺寸参数进行适当的仿真是进行有效的摩擦试验的关键。在湿式离合器系统中，根据SAE 2号摩擦材料试验，测试参数为:

• 联络区
• 接触压力
• 温度
• 滑动速度
• 静态或分离的条件。

包括更多参数，例如褪色和回收，以及转子上包括道路碎片，盐水和腐蚀产品的环境条件，用于制动摩擦材料的更复杂测试。欧洲杯足球竞彩然而，参数足以用于湿离合器的摩擦系统环境。

模拟中的尺寸效应

对于台式摩擦材料测试来说，最小的接触尺寸是很重要的，温度、滑动速度和接触压力也是常见的选择。接触尺寸的重要性是由于;离合器材料的非均匀性，包括所有成分的必要性，以及孔隙度和表面欧洲杯足球竞彩粗糙度的储层和沟道效应。图2显示了布鲁克白光干涉仪(Bruker white light interferometer, WLI)获取的三维地形图像的表面纹理变化。当接触很小时，表面粗糙度对摩擦和不均匀成分的影响可能会消失，导致工作台试验无法对实际的摩擦系统进行适当的模拟。

图2。在本研究中评估的三种离合器材料的WLI地形图像。欧洲杯足球竞彩

完成仿真

对于台式测试，以下附加参数也很重要:

1. 离合器材料在特定速度下啮合的持续时间，
2. 完全接触压力的应用速率，
3. 测试条件之间的停留时间
4. 再循环和过滤之间的ATF离合器材料的变化。

图3显示了工作台测试系统，UMT TriboLab包括一个加热室，旋转驱动器和液体泵系统，以及一个小型离合器测试样品的近距离示例。

图3。采用UMT TriboLab台式摩擦试验系统模拟离合器材料的测试，并详细给出了离合器材料的子尺寸样本(cm尺)。

筛选试验结果

图4展示了在120°C条件下，在全尺寸试验台和UMT TriboLab台式系统上进行的步进速度离合器材料试验的COF结果。结果比较有利的相对排名，曲线形状与速度，和数量的COF的材料。欧洲杯足球竞彩

图4。子尺度离合器材料测试和全尺​​寸离合器测试的比较。（SAE 2测试由Luk USA，LLC的数据提供。）

对于材料B，可以看到对COF与速度曲线的正斜率，这表明该材料是离合器设计建模的理想候选者。其他测试序列，例如速度斜坡和断裂COF也表现出与来自全尺度测试的数据的良好相关性。

结论

通过适当的等效接触应力、滑动速度、流体条件、加速度和温度，如在全尺寸离合器试验台中使用的，UMT TriboLab可以作为理想的工作台筛选工具。UMT TriboLab工具加快了决策时间，为建模工作提供了输入，并降低了在全尺寸离合器试验台测试过程中最终验证的材料选择成本。

这些信息来源于布鲁克纳米表面公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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