一种动力换挡湿式离合器仿生摩擦片的制作方法

本发明属机械工程技术领域，具体涉及一种动力换挡湿式离合器仿生摩擦片。

背景技术：

动力换挡也称为负载换挡，是目前国内外车辆机械上广泛应用的换挡技术，它可以实现一边工作，一边换挡变速，换挡操作简单且动力不中断，改善了换挡过程的操纵性，提高了工作效率，其中，湿式离合器摩擦片是动力换挡的关键部件，但是现有的动力换挡湿式离合器摩擦片存在以下缺陷：

1、由于摩擦片工作时浸泡在冷却油中，摩擦片的摩擦粘附性能大为降低，造成换挡时间长，换挡冲击大，直接影响了换挡的快速性和平稳性。

2、表面油槽散热性能差，无法及时有效排出热量，影响了使用寿命。

因此，亟需开发一种高摩擦粘附性能且散热性能优良的湿式离合器摩擦片。

树蛙生活在热带雨林潮湿环境下，生存活动主要在树上，可以长时间的附着在物体表面。研究发现树蛙趾端由大量的六棱柱细胞密排构成，在爬行过程中能迅速排出趾端与物体表面之间多余的液体并利用趾端产生的表面张力粘附在湿滑的基底上，表现出导流能力强、摩擦粘附性能好的特点。因此，受树蛙趾端结构性能启发进行湿式离合器摩擦片设计，以提高摩擦片的散热性能与摩擦粘附性能，实现快速导流散热和快速换挡、平稳换挡。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种动力换挡湿式离合器仿生摩擦片，该仿生摩擦片根据树蛙趾端的六棱柱结构导流能力强、摩擦粘附性能好的特点设计摩擦片表面结构及油槽形式，提高动力换挡湿式离合器摩擦片的摩擦粘附性能和散热性能。

本发明由芯板A、摩擦衬片ⅠB和摩擦衬片ⅡC组成，其特征在于：芯板A为环状盘形，芯板A的内圈圆周面上设有模数为2-4的花键齿330-80个。

摩擦衬片ⅠB固接于芯板A的正面，摩擦衬片ⅡC固接于芯板A的反面。

摩擦衬片ⅠB和摩擦衬片ⅡC的结构完全相同，摩擦衬片ⅠB和摩擦衬片ⅡC的表面均被油槽Ⅰ3分割成正六边形的摩擦单元Ⅰ2，每个摩擦单元Ⅰ2的表面被油槽Ⅱ5分割成正六边形的摩擦单元Ⅱ4。

所述芯板A的材料为黄铜，芯板A的外径d₁为118-305mm，内径d₃为65-245mm，厚度t₁为1.5-2mm。

所述摩擦衬片ⅠB和摩擦衬片ⅡC的外径与芯板A的外径相同，均为118-305mm，内径d₂为67-247mm，厚度t₂均为0.4-1.5mm。

所述的油槽Ⅰ3的横截面为矩形时，其深度t₄与摩擦衬片ⅠB或摩擦衬片ⅡC的厚度t₂间的关系为：t₄＝(0.5-0.7)t₂±0.1mm，油槽Ⅰ3的宽度t₃为1-1.5mm。

所述油槽Ⅰ3的横截面为等腰三角形时，其深度t₅与摩擦衬片ⅠB或摩擦衬片ⅡC的厚度t₂间的关系为：t₅＝(0.5-0.7)t₂±0.1mm，油槽Ⅰ3的两等腰边的夹角α为30°-80°mm。

所述油槽Ⅰ3的横截面为半圆形时，其半径R₁与摩擦衬片ⅠB或摩擦衬片ⅡC的厚度t₂间的关系为：R₁＝(0.5-0.7)t₂±0.1mm。

所述摩擦单元Ⅰ2的正六边形内接圆直径d₄与油槽Ⅰ3的宽度t₃的比例为8:1。

所述油槽Ⅱ5的横截面为矩形时，其深度t₇为20-40um，宽度t₆为50-75um。

所述油槽Ⅱ5的横截面为等腰三角形时，其深度t₈为20-40um，油槽Ⅱ5的两等腰边的夹角β为30°-80°mm。

所述油槽Ⅱ5的横截面为半圆形时，其半径R₂为20-40um。

所述摩擦单元Ⅱ4的正六边形内接圆直径d₅与油道Ⅱ5宽度t₅的比例为8:1。

本发明的工作过程和原理如下：当含有摩擦片工作时，冷却油在油道Ⅰ3中流动，并由于摩擦单元Ⅰ形成正六边形结构的导流作用，快速、均匀、充分地散布在整个摩擦片上并带走摩擦产生的热量；摩擦材料表面六边形微观结构与冷却油形成表面张力，对接触表面起到黏附作用。

本发明在工作状态下该仿生摩擦片的六边形油槽，提高了摩擦片的导流散热性能；摩擦材料表面六边形微观结构，与冷却油形成表面张力提高了动力换挡湿式离合器摩擦片的摩擦粘附性能。

附图说明

图1为动力换挡湿式离合器仿生摩擦片主视图

图2为图1中E-E截面视图

图3为图1中所指D的放大图

图4为横截面为矩形时的油槽Ⅰ示意图

图5为横截面为等腰三角形时的油槽Ⅰ示意图

图6为横截面为半圆形时的油槽Ⅰ示意图

图7为摩擦单元Ⅰ的俯视图

图8为横截面为矩形时的油槽Ⅱ示意图

图9为横截面为等腰三角形时的油槽Ⅱ示意图

图10为横截面为半圆形时的油槽Ⅱ示意图

其中：A.芯板 B.摩擦衬片Ⅰ C.摩擦衬片Ⅱ 1.花键齿 2.摩擦单元Ⅰ 3.油槽Ⅰ4.摩擦单元Ⅱ 5.油槽Ⅱ

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细叙述：

本实例的一种动力换挡湿式离合器仿生摩擦片参阅图1至图10，如图1-图3所示，本发明主要由芯板A、摩擦衬片ⅠB、摩擦衬片ⅡC、花键齿1、摩擦单元Ⅰ2、油槽Ⅰ3、摩擦单元Ⅱ4和油槽Ⅱ5组成，其中芯板A为环状盘形，芯板A的内圈圆周面上设有模数2-4的花键齿3为30-80个；摩擦衬片ⅠB固接于芯板A的正面，摩擦衬片ⅡC固接于芯板A的反面；摩擦衬片ⅠB和摩擦衬片ⅡC的结构完全相同，摩擦衬片ⅠB和摩擦衬片ⅡC的表面均被油槽Ⅰ3分割成正六边形的摩擦单元Ⅰ2，每个摩擦单元Ⅰ2的表面被油槽Ⅱ5分割成正六边形的摩擦单元Ⅱ4。

所述的所述芯板A的外径d₁为118-305mm，内径d₃为65-245mm，厚度t₁为1.5-2mm，芯板A的材料为黄铜。

所述摩擦衬片ⅠB和摩擦衬片ⅡC的外径与芯板A的外径相同，均为118-305mm，内径d₂为67-247mm，厚度t₂均为0.4-1.5mm。

所述摩擦单元Ⅰ2的正六边形内接圆直径d₄与油槽Ⅰ3的宽度t₃的比例为8:1。

如图4所示，所述的油槽Ⅰ3的横截面为矩形时，其深度t₄与摩擦衬片ⅠB或摩擦衬片ⅡC的厚度t₂间的关系为：t₄＝(0.5-0.7)t2±0.1mm，油槽Ⅰ3的宽度t₃为1-1.5mm。

如图5所示，所述的油槽Ⅰ3的横截面为等腰三角形时其深度t₅与摩擦衬片ⅠB或摩擦衬片ⅡC的厚度t₂间的关系为：t₅＝(0.5-0.7)t2±0.1mm，油槽Ⅰ3的两等腰边的夹角α为30°-80°mm。

如图6所示，所述的油槽Ⅰ3的横截面为半圆形时，其半径R₁与摩擦衬片ⅠB或摩擦衬片ⅡC的厚度t₂间的关系为：R₁＝(0.5-0.7)t2±0.1mm。

如图7所示，所述摩擦单元Ⅱ4的正六边形内接圆直径d₅与油道Ⅱ5宽度t₅比例为8:1。

如图8所示，所述油槽Ⅱ5的横截面为矩形时，其深度t₇为20-40um，宽度t₆为50-75um。

如图9所示，所述的油槽Ⅱ5的横截面为等腰三角形时其深度t₈为20-40um，油槽Ⅱ5的两等腰边的夹角β为30°-80°mm。

如图10所示，所述的油槽Ⅱ5的横截面为半圆形时其半径R₂为20-40um。