專(zhuān)利名稱(chēng)：一種非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車(chē)輛制動(dòng)器上的具有非光滑結(jié)構(gòu)的制動(dòng)盤(pán)及其制造方法。
背景技術(shù)：
自然界是人們發(fā)明創(chuàng)造最重要的源泉，進(jìn)化論告訴我們動(dòng)植物經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年的 物競(jìng)天擇，形成很多優(yōu)良的特性。已有研究表明，通過(guò)對(duì)大量土壤動(dòng)物如蜣螂， 蚯蚓，步甲等研究觀察，發(fā)現(xiàn)其身體的非光滑結(jié)構(gòu)能夠十分有效的減小土壤對(duì) 動(dòng)物的摩擦磨損，提高其本身的耐磨性，在較潮濕的土壤中能起到降低土壤粘 附力的作用。這種特性已在多種摩擦副得到應(yīng)用并取得了一定的研究成果，如 仿生非光滑耐磨軋輥、仿生犁、仿生非光滑磨具等等。
制動(dòng)器制動(dòng)性能的好壞直接關(guān)系車(chē)輛的行駛安全，在不斷提高制動(dòng)器制動(dòng)性 能的工程中，大多采用新材料的制動(dòng)盤(pán)，如碳纖維，陶瓷等，但新材料往往成 本大大提高，適用范圍有限等缺點(diǎn)。本發(fā)明根據(jù)土壤動(dòng)物非光滑結(jié)構(gòu)具有減粘 耐磨的特點(diǎn)，發(fā)明具有較高制動(dòng)性能和耐磨性能的成本低廉的制動(dòng)盤(pán)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有非光滑結(jié)構(gòu)的制動(dòng)盤(pán)，可以使摩擦盤(pán)獲得 穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，提高耐磨性，抗熱疲勞及不易產(chǎn)生翹曲變形。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種非光滑結(jié)構(gòu)的制動(dòng)盤(pán)的簡(jiǎn)易制造方法。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是在制動(dòng)盤(pán)的本體上，摩 擦片掃略過(guò)的面積上加工出均勻分布，交錯(cuò)排列的非光滑單元體。該單元體直 徑在lmm 4ram之間，有沉坑形和通孔倒角形兩種。非光滑結(jié)構(gòu)的存在使制動(dòng)盤(pán) 的摩擦應(yīng)力分布更加均勻，并能得到穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。摩擦表面形成不連續(xù)表 面，當(dāng)某一局部發(fā)生粘著磨損時(shí)，減輕了其它區(qū)域受牽連的程度，不易產(chǎn)生大 面積的粘著磨損。非光滑結(jié)構(gòu)具備剝落，收集以及排除磨屑和雜質(zhì)的能力，減 小磨粒磨損。非光滑結(jié)構(gòu)增大了制動(dòng)盤(pán)的散熱面積和散熱空間以及，使熱量很 快散失，提高了制動(dòng)盤(pán)抗熱疲勞的性能，不易產(chǎn)生熱翹曲變形。 具體技術(shù)方案如下
一種非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)，制動(dòng)盤(pán)本體上設(shè)有非光滑單元體。 所述非光滑單元體布設(shè)于制動(dòng)盤(pán)本體上摩擦片所掃略過(guò)的面積上。 所述非光滑單元體為多個(gè)，其均勻分布，交錯(cuò)排列。
所述非光滑單元體的數(shù)量和直徑根據(jù)制動(dòng)盤(pán)的大小進(jìn)行選擇，其至少覆蓋 摩擦片掃略過(guò)的面積。
所述非光滑單元體直徑為lmm-4mm。
所述非光滑單元體為沉坑形仿生非光滑結(jié)構(gòu)單元體，其為表面為圓的沉坑 結(jié)構(gòu)。
所述沉坑結(jié)構(gòu)為表面為圓的倒錐形坑。
所述非光滑單元體為通孔倒角形仿生非光滑結(jié)構(gòu)單元體，其為帶有倒角的 通孔，構(gòu)成通孔倒角結(jié)構(gòu)。
所述通孔倒角結(jié)構(gòu)為表面為圓，向內(nèi)形成120。的倒角，向內(nèi)形成等直徑通 孔的結(jié)構(gòu)。
所述多個(gè)非光滑單元體布設(shè)為多排，各排單元體在軸向上按一定角度均勻 分布，鄰排單元體之間交錯(cuò)排列。
非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)的制造方法，采用鉆頭的錐面加工所述沉坑結(jié)構(gòu)。 非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)的制造方法，采用直徑不同的兩種鉆頭，小直徑鉆頭加
工通孔，大直徑鉆頭的錐面加工倒角，形成所述通孔倒角結(jié)構(gòu)。
與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在根據(jù)仿生非光滑耐磨 理論，在普通制動(dòng)盤(pán)上加工出抽象的非光滑單元體，提高其耐磨性，抗熱疲 勞性等。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，成本低廉，效果明顯。


圖l:具有沉坑形仿生非光滑結(jié)構(gòu)的制動(dòng)盤(pán)示意圖2:沉坑形仿生非光滑結(jié)構(gòu)單元體的局部放大側(cè)視圖3:具有沉坑形仿生非光滑結(jié)構(gòu)的制動(dòng)盤(pán)示意圖4:通孔倒角形仿生非光滑結(jié)構(gòu)單元體的局部放大側(cè)視l.制動(dòng)盤(pán)本體，2.沉坑形仿生非光滑結(jié)構(gòu)單元體，3.通孔倒角形仿生非光滑
結(jié)構(gòu)單元體
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種 優(yōu)選實(shí)施例。
本發(fā)明提供了兩種具有不同非光滑結(jié)構(gòu)的制動(dòng)盤(pán)，其非光滑結(jié)構(gòu)是將多種 土壤動(dòng)物的身體結(jié)構(gòu)特征，抽象成易于在制動(dòng)盤(pán)上實(shí)現(xiàn)的沉坑形和通孔倒角形 兩種結(jié)構(gòu)的制動(dòng)盤(pán)，分別為表面圓直徑在lmm 4mm沉坑結(jié)構(gòu)或通孔直徑為 1iM 4mm并帶有120°倒角的通孔倒角非光滑結(jié)構(gòu)均勻分布在制動(dòng)盤(pán)與摩擦片的 摩擦軌跡上。
非光滑結(jié)構(gòu)的存在使制動(dòng)盤(pán)的摩擦軌跡上形成相對(duì)獨(dú)立的局部小區(qū)域，使之 更易磨合，接觸良好。而其每個(gè)非光滑結(jié)構(gòu)都有應(yīng)力集中的能力，較多而均勻 的分布使摩擦應(yīng)力分布更加均勻，這一點(diǎn)通過(guò)有限元分析也得到了證明。因此
可以得到穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，對(duì)提高制動(dòng)盤(pán)的抗磨損能力和減小制動(dòng)噪音也是有 益的。
由于非光滑結(jié)構(gòu)的存在，使摩擦表面形成不連續(xù)表面，當(dāng)某一局部發(fā)生粘著 磨損時(shí)，減輕了其它區(qū)域受牽連的程度，不易產(chǎn)生大面積的粘著磨損。還有車(chē) 輛在惡劣泥濘的路面上行駛時(shí)制動(dòng)盤(pán)易沾染硬質(zhì)顆粒雜質(zhì)以及摩擦片在摩擦過(guò) 程中會(huì)產(chǎn)生磨屑，這的對(duì)制動(dòng)盤(pán)十分有害，產(chǎn)生不必要的磨粒磨損。非光滑結(jié) 構(gòu)具備剝落，收集以及排除摩屑和雜質(zhì)的能力以減小磨粒磨損。
制動(dòng)器制動(dòng)的過(guò)程中，制動(dòng)盤(pán)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，促使產(chǎn)生熱裂紋和熱翹曲變 形，這是制動(dòng)盤(pán)失效的主要原因。非光滑結(jié)構(gòu)增大了制動(dòng)盤(pán)的散熱面積和散熱 空間以及，使熱量很快散失。這其中通孔倒角形的非光滑結(jié)構(gòu)改善效果最明顯， 傳統(tǒng)制動(dòng)盤(pán)在徑向存在散熱槽，通孔倒角結(jié)構(gòu)增加了軸向散熱通道，使散熱更 加迅速，明顯改善制動(dòng)盤(pán)的熱疲勞性能，防止熱翹曲變形的發(fā)生。
現(xiàn)根據(jù)參照附圖敘述本發(fā)明的實(shí)施例。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括制動(dòng)盤(pán)本體1和加工在盤(pán)體上的沉坑形2和 通孔倒角形3仿生非光滑單元體。所述單元的形狀如圖2和圖4所示。
所述單元體數(shù)量和直徑的大小應(yīng)根據(jù)制動(dòng)盤(pán)的大小適當(dāng)選取，同時(shí)應(yīng)能覆蓋 整個(gè)摩擦掃略過(guò)的面積。所述單元體的分布對(duì)結(jié)果影響很大，如圖1和圖2所 示，各排單元體在軸向上按一定角度均勻分布，鄰排單元體之間呈交錯(cuò)排列。 這能在最大限度覆蓋摩擦片掃略過(guò)的面積同時(shí)所加工的單元體數(shù)量最少以保證 盡量減小對(duì)制動(dòng)盤(pán)本體強(qiáng)度的影響，減少加工成本。
所示單元體可釆用普通機(jī)械加工即可，沉坑形單元體利用鉆頭的錐面加工即 可。通孔倒角形的單元體，利用直徑不同的兩種鉆頭，小直徑鉆頭加工通孔， 大直徑鉆頭的錐面加工倒角。 上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上 述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或 未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，制動(dòng)盤(pán)本體(1)上設(shè)有非光滑單元體。
2、 如權(quán)利要求l所述的非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，所述非光滑單元 體布設(shè)于制動(dòng)盤(pán)本體(1)上摩擦片所掃略過(guò)的面積上。
3、 如權(quán)利要求2所述的非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，所述非光滑單元體為多個(gè)，其均勻分布，交錯(cuò)排列。
4、 如權(quán)利要求3所述的非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，所述非光滑單元體的數(shù)量和直徑根據(jù)制動(dòng)盤(pán)的大小進(jìn)行選擇，其至少覆蓋摩擦片掃略過(guò)的面積。
5、 如權(quán)利要求4所述的非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，所述非光滑單元 體直徑為lmm-4腿。
6、 如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，所述 非光滑單元體為沉坑形仿生非光滑結(jié)構(gòu)單元體(2)，其為表面為圓的沉坑結(jié)構(gòu)。
7、 如權(quán)利要求6所述的非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，所述沉坑結(jié)構(gòu)為 表面為圓的倒錐形坑。
8、 如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，所述 非光滑單元體為通孔倒角形仿生非光滑結(jié)構(gòu)單元體(3)，其為帶有倒角的通孔， 形成通孔倒角結(jié)構(gòu)。
9、 如權(quán)利要求8所述的非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，所述通孔倒角結(jié) 構(gòu)采用表面為圓，向內(nèi)形成120。倒角，再向內(nèi)形成等直徑通孔的結(jié)構(gòu)。
10、 如權(quán)利要求3或4所述的非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，所述多個(gè) 非光滑單元體布設(shè)為多排，各排單元體在軸向上按一定角度均勻分布，鄰排單 元體之間交錯(cuò)排列。
11、 如權(quán)利要求6或7所述的非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)的制造方法，其特征在于，采用鉆頭的錐面加工所述沉坑結(jié)構(gòu)。
12、如權(quán)利要求8或9所述的非光滑結(jié)構(gòu)制動(dòng)盤(pán)的制造方法，其特征在于， 采用直徑不同的兩種鉆頭，小直徑鉆頭加工通孔，大直徑鉆頭的錐面加工倒角， 形成所述通孔倒角結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車(chē)輛制動(dòng)器上的具有非光滑結(jié)構(gòu)的制動(dòng)盤(pán)及其制造方法，在制動(dòng)盤(pán)的本體上，摩擦片掃略過(guò)的面積上加工出均勻分布，交錯(cuò)排列的非光滑單元體，該單元體直徑在1mm~4mm之間，有沉坑形和通孔倒角形兩種，非光滑結(jié)構(gòu)的存在使制動(dòng)盤(pán)的摩擦應(yīng)力分布更加均勻得到穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，摩擦表面形成不連續(xù)表面，當(dāng)某一局部發(fā)生粘著磨損時(shí)，減輕了其它區(qū)域受牽連的程度，不易產(chǎn)生大面積的粘著磨損，非光滑結(jié)構(gòu)具備剝落，收集以及排除磨屑和雜質(zhì)的能力，減小磨粒磨損，非光滑結(jié)構(gòu)增大了制動(dòng)盤(pán)的散熱面積和散熱空間以及，使熱量很快散失，提高了制動(dòng)盤(pán)抗熱疲勞的性能，不易產(chǎn)生熱翹曲變形。
文檔編號(hào)B23B35/00GK101368606SQ20081002177
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日
發(fā)明者張關(guān)良, 張宏濤, 張林波, 徐作文, 黃鵬程 申請(qǐng)人:奇瑞汽車(chē)股份有限公司