[发明专利]一种具有轴对称周期多孔材料的通风式肋片制动盘

说明书

本发明公开了一种具有轴对称周期多孔材料的通风式肋片制动盘，包含转子帽、芯体和两个摩擦盘；两个摩擦盘平行地设置在转子帽上，均和转子帽同轴；芯体设置在两个摩擦盘之间，包含N个肋片和N个支撑导流件；N个肋片周向均匀设置在第一摩擦盘和第二摩擦盘之间，将第一摩擦盘和第二摩擦盘之间的空间分割为N个通风道；N个支撑导流件一一对应设置在N个通风道中，结构相同且关于转子帽的轴线对称，为冷却气流通过两个摩擦盘之间时提供了通透的空间。本发明通过增强散热降低工作温度，并能够调控转子中的温度分布，以减小温度梯度，与现有技术相比，本发明具有更优异的冷却效率，进一步提高了制动盘的制动和安全性能。

技术领域

本发明涉及制动领域，尤其涉及一种具有轴对称周期多孔材料的通风式肋片制动盘。

背景技术

轻型客车和重型货车依靠制动系统耗散车辆的机械能来降低或保持车速。制动盘是制动系统的组成部分之一，在工作过程中旋转，制动片和制动盘之间的界面为耗散车辆机械能提供摩擦接触面积。当车辆驾驶员对制动踏板施加压力，通过制动钳将刹车片压在转子摩擦面上，对制动盘提供夹紧力，达到摩擦制动的效果，从而控制车速。制动过程通过摩擦耗散汽车的机械能并转化产生热能，使制动系统的温度升高。如果制动负荷很高，会使得制动盘温度过高。因此，制动盘是一个需要承受较大的制动力、夹紧力和热应力的设备。盘式制动器的性能是由散热效率决定的，需要防止工作温度过高，确保热均匀，最大限度地减小制动盘材料内的温度梯度，并最大限度地减少制动时的噪音和振动。

过高的温度产生了一些制动性能的问题，例如，制动盘温度过高导致的制动失效，制动片和制动盘磨损增加，以及转子材料内部温度梯度过高，导致热变形、热开裂和振动等问题。针对这些问题，发明了一种通风式制动盘，可以提高制动器的散热能力，降低转子工作温度。

通风式制动盘由一对并排的、同轴旋转的环形摩擦盘组成，摩擦盘外侧盘面为摩擦面。两个环形摩擦盘具有平行间隔，为冷却空气流动通过摩擦盘之间的内部空间时，提供了独特的通风通道。在此通道中，通常沿径向分布多个内部元件或间隔（span-wiseinternal elements or spacers），如支柱（pillars）、肋片或两者的组合，提供一定的抗压强度，以承受制动盘在制动过程中所需的夹紧力，并维持通风体积。此外，内部元件具有离心泵的效果，吸引冷却气流通过环形摩擦盘之间的芯体间隙（the open core volume）。现有技术[1-10]提出了多种通风孔通道的内部布置，以提高制动盘的散热性能。例如，现有技术[1-5]展示了不同的肋片几何形状，其目的是最大化转子泵送的气流率，以进一步提高转子的对流换热冷却效率。但现有市场上的刹车盘都存在冷却效果差、内部温度分布不均一的缺点，使得现有刹车盘产生过高的局部热应力，这为刹车盘的磨损、破裂和更短的寿命埋下了安全隐患。

现有技术：

1.转子交替肋片设计_US6193023

2.内部具有弯曲冷却风管的通风制动盘_US7100748

3.Venturi喷嘴气动通风口设计_US20090272609

4.高冷却空气流量制动转子_US5492205（Zhang_1996）

5.具有导流结构的制动转子_US6260669

6.具有倾斜posts的制动转子_CN106050993a

7.带冷却杆的盘式制动器_US3899054

8.具有管状通风管的转子_US6216829

9.具有倾翻肋片几何的盘式制动器转子_US20100206674

10.用于盘式制动器的通风盘式制动带_US20060243546。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种具有轴对称周期多孔材料的通风式肋片制动盘。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：