[发明专利]纸基摩擦材料测试夹具及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试夹具，特别是涉及一种纸基摩擦材料测试夹具。还涉及利用这种纸基摩擦材料测试夹具测试纸基摩擦材料方法。

背景技术

纸基摩擦材料是一种采用造纸工艺成型的湿式摩擦材料，因其不伤对偶，具有高的动摩擦系数、静动摩擦系数接近和优异的耐磨损性能在汽车和工程机械湿式离合器以及制动器得到了广泛的应用。目前，国际上纸基摩擦材料摩擦性能的测试主要采用SAE No.2试验机，国内主要采用MM1000系列和QM1000系列摩擦磨损性能试验机。现有测试设备在进行摩擦材料测试装夹时，普遍采用了将摩擦材料粘接到试样盘的方法。试样测试前需要预先粘接到试样盘，多个试样测试需要准备多个笨重的试样盘，给测试操作带来了不便，而且测试后试样很难从试样盘取下。

文献“专利号是US3640118的美国专利”公开了一种摩擦测试设备和测试方法，通过改进摩擦测试装置的结构和摩擦副的几何形状使得摩擦系数更加符合实际工况，采用测试摩擦反作用力计算摩擦系数的方法使得摩擦系数的测试更加科学准确。但是发明中公布的摩擦材料测试夹具针对的是金属基摩擦材料，不适用于纸基摩擦材料的测试装夹。

发明内容

为了克服现有测试夹具测试纸基摩擦材料难度大的不足，本发明提供一种纸基摩擦材料测试夹具。该测试夹具由夹具主体、定位花键、磁铁和芯板组成；夹具主体为金属盘型结构，其一端开有花键槽用于与试验机的连接，另一端用于纸基摩擦材料的装夹定位，其端面加工有芯板定位凹槽和磁铁安装孔；定位花键为带有外花键的金属薄板，固定在夹具主体的芯板定位凹槽内，其厚度和芯板定位凹槽的深度尺寸相同；磁铁为强磁性磁铁，采用过盈配合或者粘接的方式固定在磁铁安装孔内，用于实现芯板的吸附定位；芯板为带有内花键的铁磁性金属薄板，其内花键和定位花键相匹配且为间隙配合，其厚度和定位花键的厚度相同。测试前将纸基摩擦材料粘接在芯板上，测试时只需将芯板依靠花键和磁铁的吸力定位在夹具主体上。可以解决背景技术将纸基摩擦材料直接粘接在盘体上难以取下的技术问题；芯板结构简单方便加工，采用同一个夹具，仅需要更换芯板即可方便地进行不同试样的测试。

本发明还提供利用这种纸基摩擦材料测试夹具测试纸基摩擦材料方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种纸基摩擦材料测试夹具，其特点是包括夹具主体1、定位花键2、磁铁3和芯板4。所述夹具主体1是金属盘型结构，夹具主体1上的试样装夹部1a用于纸基摩擦材料5的装夹定位，其右端面加工有试样装夹槽1c、试样拆卸槽1d和磁铁安装孔1e，夹具主体1上的夹具安装部1b开有花键槽1g，夹具主体1的轴心开有A工艺孔1f；试样装夹部1a的直径大于纸基摩擦材料5的外径10-20mm；夹具安装部1b的尺寸与所连接试验机的接口尺寸等大；试样装夹槽1c的直径与芯板4的外径间隙配合，其深度与芯板4的厚度相同；磁铁安装孔1e的深度大于磁铁的长度1mm以下；花键槽1g的形状与所连接试验机的接口匹配；定位花键2为带有外花键2a中心加工有B工艺孔2b的金属薄板，固连在夹具主体1的试样装夹槽1c内，定位花键2的厚度与芯板4上定位凹槽的深度相同；B工艺孔2b的直径与A工艺孔1f的直径相同且同心；磁铁3采用过盈配合或者粘接的方式固定在磁铁安装孔1e内，用于实现芯板4的吸附定位；芯板4是带有内花键4a的铁磁性金属薄板，芯板4上的内花键4a与外花键2a匹配且为间隙配合，芯板4的厚度与定位花键2的厚度相同；芯板4的外径大于等于纸基摩擦材料5的外径，内花键4a齿根圆直径小于纸基摩擦材料5的内径，以保证纸基摩擦材料5粘接在芯板4后不影响纸基摩擦材料5性能的测试；芯板4的平面度≤0.03mm，平行度≤0.05mm。

所述试样装夹部1a的厚度是5-10mm。

所述芯板4的厚度是1-2mm。

一种利用上述纸基摩擦材料测试夹具测试纸基摩擦材料方法，其特点是包括以下步骤：

步骤一、将需要测试的纸基摩擦材料5粘接到芯板4上，纸基摩擦材料5与芯板4的同心。

步骤二、将定位花键2固连在试样装夹槽1c内，使B工艺孔2b与A工艺孔1f同心，将磁铁3以过盈配合方式装配在磁铁安装孔1e内。

步骤三、将已粘接纸基摩擦材料5的芯板4装配到试样装夹槽1c内，粘有纸基摩擦材料5的一面处于外侧。

步骤四、将纸基摩擦材料测试夹具装配在试验机上，进行纸基摩擦材料5摩擦性能的测试。