SAE J2522-2003 中文版 测功圆盘制动器效能.pdf

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1、SurfaceSurfaceSurfaceSurface vehiclevehiclevehiclevehicle recommendedrecommendedrecommendedrecommended practicepracticepracticepractice SAESAESAESAE J2522J2522J2522J2522 issuedissuedissuedissued 2003-62003-62003-62003-6 测功圆盘制动器效能测功圆盘制动器效能 前言前言不同摩擦材料的评价和比较可行性试验方法的恰当规定已成为工业自动化趋势的全 球性趋势。这些比较试验法在摩擦称片的研制

2、，选择和质量控制方面被证明是有效的。 代表欧洲摩擦称片和客车制动器的 AK 工作组在最近几年研制 AK Master 标准。SAE 制动器试验机试验号标准制动系统具有全面的性能和安全性。因此，委员会将把 AK Master 标准作为 SAE 的工业标准。 此资料应该与其它应用标准和试验方法共同使用（SAE， 美国联邦标准或其它特定试验 程序）为特殊的应用或汽车平台来充分评价摩擦材料。 1. 1. 1. 1.适用范围适用范围 1.1 SAE 工业标准规定了惯性试验机的试验方法，此方法为配有液压传动制动制动器的汽车 在压力，温度和速度方面评价摩擦材料的效能。 1.2 SAE J2522 标准的主要

3、目的是在尽可能相同的条件下进行摩擦材料的对比。为解释不同 试验台的冷却工况，其衰退部分由温度控制。 2. 2. 2. 2.相关参考相关参考这里没有出版的相关参考书目。 3. 3. 3. 3.定义定义为使此资料更便利的使用，应用如下的术语和定义。 3.1 制动过程的摩擦系数值制动过程所有测得摩擦力的平均值。 3.2 额定摩擦系数值没有衰退和温度等级的制动过程所有测得摩擦力的平均值。 3.3 最小摩擦系数值有衰退和温度等级的制动过程所有测得摩擦力的最低算术平均值。 3.4 摩擦系数值在特定时间点盘式制动器输出与输入扭矩的比值 根据方程 1 *)(2 effPistonThreshold Brake

4、 rApp Md = （方程 1） 3.5 C*值在特定时间点鼓式制动器输出与输入扭矩的比值 根据方程 2 *)(2 *100 * effpThreshold Brake rApp Md C =（方程 2） 4. 4. 4. 4.符号和缩写符号和缩写在试验中用符号和缩写来进行必要的计算 4.1摩擦系数(非单元体) 4.2 Brake Md测量扭矩MN 4.3p-制动压力kPa 4.4 Threshold p盘式制动的初始压力值为 50kPa，鼓式制动器的初始值根据制动器来确定 kPa 4.5Ap活塞面积kPa 4.6reff有效半径mm 4.7效率 100 4.860P在 6.3 中第 1 次

5、到第 6 次制动的摩擦系数平均值 4.9120v在 6.4.3 中压力为 2000、3000 和 4000kPa 制动时的摩擦系数平均值 4.10maxv在 6.4.5 中压力为 2000、3000 和 4000kPa 制动时的摩擦系数平均值 4.1160P在 6.5 中第 1 次到第六次制动的摩擦系数平均值 4.1240T在 6.6 中第 1 次制动的摩擦系数 4.132MW在 6.7 中第 2 次制动的摩擦系数 4.14180P在 6.8 中第 1 次到第 18 次制动的摩擦系数平均值 4.151F在 6.9 中第 1 次到第 15 次制动的摩擦系数最大值 4.16180P在 6.10 中

6、第 1 次到第 18 次制动的摩擦系数平均值 4.17500T300/T在 6.12.1 和 6.12.2 中温度序列的摩擦系数最小值 4.18180P在 6.13 中第 1 次到第 18 次制动的摩擦系数平均值 4.192F在 6.14 中第 1 次到第 15 次制动的摩擦系数最大值 4.20180P在 6.15 中第 1 次到第 18 次制动的摩擦系数平均值 5. 5. 5. 5.试验条件试验条件 5.1前轴惯量若没有其它规定按机器总重量的 75计算 5.2后轴惯量若没有其它规定按机器总重量的 25计算 5.3压力增加率25000kPa/s5000kPa 5.4取样率最短时间为 50ms

7、测取压力和扭矩值 5.5温度测量位置热电偶置于盘式片外表面或鼓式片接触面的摩擦轨迹中心半径处，附 加热电偶置于摩擦材料里来记录温度。 5.6冷却空气条件对于 6.9，6.12.1，6.12.2 和 6.14：进气 0，出气 100。在其它部分 冷却空气速度应为 5 到 10km/h。 5.7衰退部分扭矩和温度能控制衰退部分。根据机器重量，制动力矩分布，滚动半径和 给定的减速度来确定制动力矩。 （见表格 1） 表格 1衰退停止的初始温度 制动次数盘式片初始温度鼓式片初始温度 1100100 2215151 3283181 4330202 5367219 6398232 7432244 84462

8、54 9465262 10483270 11498277 12513284 13526289 14539295 15550300 此初始温度由方程 3 计算： 1 )ln()15ln(/ )( 115 AAAAN TNTTT+=（方程 3） 在 6.12.1 和 6.12.2 中若初始温度不能达到以上要求，在制动力矩下以 80km/h 的速度进 行拖磨操作并以最大减速度为 0.2g 拖磨 20s。而程序所述温度在试验报告中被收集。在 6.9 和 6.14 中初始温度不能达到以上要求，前一次制动停止的温度将作为本次衰退停止的初始 温度，这些部分不需加热。 5.8制动盘材料应为灰铸铁。 5.9所有

9、规定值被推荐，可根据试验中的制动器进行调节 6. 6. 6. 6.试验方法试验方法 6.1湿特性在压力为 3000kPa 经过 30 次紧急制动使速度从 80km/h 降到到 30km/h（见 表格 2） 表格 2未加工的特性部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数303030 制动速度（km/h）808080 缓解速度（km/h）303030 压力（kPa）300030003000 初始制动温度（）10010080 最终制动温度（）OpenOpenOpen 周期数111 6.2抛光在可变压力下经过 192 次紧急制动使速度从 80km/h 降到到 30km/h(第 2

10、个周期 可选择 64 次紧急刹车)（见表格 3） 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期制动次数323232 制动速度（km/h）808080 缓解速度（km/h）303030 初始制动温度（）10010080 最终制动温度（）OpenOpenOpen 第 1 次紧急制动压力（kPa）150015001500 第 2 次紧急制动压力（kPa）300030003000 第 3 次紧急制动压力（kPa）150015001500 第 4 次紧急制动压力（kPa）180018001800 第 5 次紧急制动压力（kPa）220022002200 第 6 次紧急制动压力（kPa）380038003

11、800 第 7 次紧急制动压力（kPa）150015001500 第 8 次紧急制动压力（kPa）260026002600 第 9 次紧急制动压力（kPa）180018001800 第 10 次紧急制动压力 （kPa）340034003400 第 11 次紧急制动压力（kPa）150015001500 第 12 次紧急制动压力 （kPa）260026002600 第 13 次紧急制动压力 （kPa）150015001500 第 14 次紧急制动压力 （kPa）220022002200 第 15 次紧急制动压力 （kPa）300030003000 第 16 次紧急制动压力 （kPa）460046

12、004600 第 17 次紧急制动压力 （kPa）260026002600 第 18 次紧急制动压力 （kPa）510051005100 第 19 次紧急制动压力 （kPa）220022002200 第 20 次紧急制动压力 （kPa）180018001800 第 21 次紧急制动压力 （kPa）420042004200 第 22 次紧急制动压力 （kPa）150015001500 第 23 次紧急制动压力 （kPa）180018001800 第 24 次紧急制动压力 （kPa）460046004600 第 25 次紧急制动压力 （kPa）260026002600 第 26 次紧急制动压力 （

13、kPa）150015001500 第 27 次紧急制动压力 （kPa）340034003400 第 28 次紧急制动压力 （kPa）220022002200 第 29 次紧急制动压力 （kPa）180018001800 第 30 次紧急制动压力 （kPa）300030003000 第 31 次紧急制动压力 （kPa）180018001800 第 32 次紧急制动压力 （kPa）380038003800 周期数615001500 6.3特征值 1在压力为 3000kPa 经过 6 次紧急制动使速度从 80km/h 降到 30km/h （见表格 4） 表格 4特征值 1 部分 参数前轴后轴盘式制动

14、器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数666 制动速度（km/h）808080 缓解速度（km/h）303030 压力（kPa）300030003000 初始制动温度（）10010080 最终制动温度（）OpenOpenOpen 周期数111 6.4速度/ 压力灵敏度部分各种制动器的压力灵敏度和缓解速度 6.4.1 时速 40km/h 的速度/压力灵敏度在压力逐渐增加的情况下经过 8 次制动速度由 40km/h 减到 5km/h（见表格 5） 表格 5时速 40km/h 的速度/压力灵敏度部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数887 制动速度（km/h）404040 缓解

15、速度（km/h）555 初始制动温度（）10010080 最终制动温度（）OpenOpenOpen 第 1 次制动压力（kPa）100010002000 第 2 次制动压力（kPa）200020003000 第 3 次制动压力（kPa）300030004000 第 4 次制动压力（kPa）400040005000 第 5 次制动压力（kPa）500050006000 第 6 次制动压力（kPa）600060007000 第 7 次制动压力（kPa）700070008000 第 8 次制动压力（kPa）80008000 周期数111 6.4.2 时速 80km/h 的速度/压力灵敏度在压力逐渐增

16、加的情况下经过 8 次制动速度由 80km/h 减到 40km/h（见表格 6） 表格 6时速 80km/h 的速度/压力灵敏度部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数887 制动速度（km/h）808080 缓解速度（km/h）404040 初始制动温度（）10010080 最终制动温度（）OpenOpenOpen 第 1 次制动压力（kPa）100010002000 第 2 次制动压力（kPa）200020003000 第 3 次制动压力（kPa）300030004000 第 4 次制动压力（kPa）400040005000 第 5 次制动压力（kPa）5000500

17、06000 第 6 次制动压力（kPa）600060007000 第 7 次制动压力（kPa）700070008000 第 8 次制动压力（kPa）80008000 周期数111 6.4.3 时速 120km/h 的速度/压力灵敏度在压力逐渐增加的情况下经过 8 次制动速度由 120km/h 减到 80km/h（见表格 7） 表格 7时速 120km/h 的速度/压力灵敏度部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数887 制动速度（km/h）120120120 缓解速度（km/h）808080 初始制动温度（）10010080 最终制动温度（）OpenOpenOpen 第

18、1 次制动压力（kPa）100010002000 第 2 次制动压力（kPa）200020003000 第 3 次制动压力（kPa）300030004000 第 4 次制动压力（kPa）400040005000 第 5 次制动压力（kPa）500050006000 第 6 次制动压力（kPa）600060007000 第 7 次制动压力（kPa）700070008000 第 8 次制动压力（kPa）80008000 周期数111 6.4.4 时速 160km/h 的速度/压力灵敏度在压力逐渐增加的情况下经过 8 次制动速度由 160km/h 减到 130km/h（见表格 8） 表格 8时速 1

19、60km/h 的速度/压力灵敏度部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数887 制动速度（km/h）160160160 缓解速度（km/h）130130130 初始制动温度（）10010080 最终制动温度（）OpenOpenOpen 第 1 次制动压力（kPa）100010002000 第 2 次制动压力（kPa）200020003000 第 3 次制动压力（kPa）300030004000 第 4 次制动压力（kPa）400040005000 第 5 次制动压力（kPa）500050006000 第 6 次制动压力（kPa）600060007000 第 7 次制动压力

20、（kPa）700070008000 第 8 次制动压力（kPa）80008000 周期数111 6.4.5 时速 200km/h 的速度/压力灵敏度在压力逐渐增加的情况下经过 8 次制动速度由 120km/h 减到 80km/h。如果机器的最大速度低于 200km/h，则使制动速度等于机器的最大速 度，缓解速度为最大速度减 30km/h（见表格 9） 表格 9时速 200km/h 的速度/压力灵敏度部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数887 制动速度（km/h）200200200 缓解速度（km/h）170170170 初始制动温度（）10010080 最终制动温度（

21、）OpenOpenOpen 第 1 次制动压力（kPa）100010002000 第 2 次制动压力（kPa）200020003000 第 3 次制动压力（kPa）300030004000 第 4 次制动压力（kPa）400040005000 第 5 次制动压力（kPa）500050006000 第 6 次制动压力（kPa）600060007000 第 7 次制动压力（kPa）700070008000 第 8 次制动压力（kPa）80008000 周期数111 6.5特征值 2在压力为 3000kPa 经过 6 次紧急制动使速度从 80km/h 降到 30km/h （见表格 10） 表格 10

22、特征值 2 部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数666 制动速度（km/h）808080 缓解速度（km/h）303030 压力（kPa）300030003000 初始制动温度（）10010080 最终制动温度（）OpenOpenOpen 周期数111 6.6冷制动在压力为 3000kPa 经过 1 次制动使速度从 40km/h 降到 5km/h（见表格 10） 表格 10冷制动部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数111 制动速度（km/h）404040 缓解速度（km/h）555 压力（kPa）300030003000 初始制动温度（）40

23、4040 最终制动温度（）OpenOpenOpen 周期数111 6.7高速公路制动在减速度为 0.6g 经过一次制动和一次紧急制动。 （见表格 12） 表格 12告诉公路制动部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数222 1 次制动的制动速度（km/h）100100100 2 次紧急制动的制动速度（km/h） 最大速度的 90最大速度的 90最大速度的 90 1 次制动的缓解速度（km/h）555 2 次紧急制动的缓解速度（km/h） 最大速度的 90最大速度的 90最大速度的 90 减速度（g）0.60.60.6 初始制动温度（）505050 最终制动温度（）Open

24、OpenOpen 周期数111 6.8特征值 3在压力为 3000kPa 经过 18 次紧急制动使速度从 80km/h 降到 30km/h（见表 格 10） 表格 13特征值 3 部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数181818 制动速度（km/h）808080 缓解速度（km/h）303030 压力（kPa）300030003000 初始制动温度（）10010080 最终制动温度（）OpenOpenOpen 周期数111 6.9衰退 1减速度为 0.4g 初始温度逐渐增加经过 15 次制动使速度从 40km/h 降到 5km/h （见表格 14） 表格 14衰退 1

25、 部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数151515 制动速度（km/h）100100100 缓解速度（km/h）555 减速度（g）0.40.40.4 最大压力（kPa）160001600010000 第 1 次初始温度（）100100100 第 2 次初始温度（）215215151 第 3 次初始温度（）283283181 第 4 次初始温度（）330330202 第 5 次初始温度（）367367219 第 6 次初始温度（）398398232 第 7 次初始温度（）423423244 第 8 次初始温度（）446446254 第 9 次初始温度（）4654652

26、62 第 10 次初始温度 （）483483270 第 11 次初始温度（）498498277 第 12 次初始温度 （）513513284 第 13 次初始温度 （）526526289 第 14 次初始温度 （）539539295 第 15 次初始温度 （）550550300 最终制动温度（）OpenOpenOpen 周期数111 6.10恢复 1在压力为 3000kPa 经过 18 次紧急制动使速度从 80km/h 降到 30km/h （见表格 15） 表格 15恢复 1 部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数181818 制动速度（km/h）808080 缓解速度

27、（km/h）303030 压力（kPa）300030003000 初始制动温度（）10010080 最终制动温度（）OpenOpenOpen 周期数111 6.11温度为 100/80的温度/压力灵敏度在压力逐渐增加的情况下经过 8 次制动速度 由 80km/h 减到 30km/h。 （见表格 16） 表格 16温度为 100/80的速度/压力灵敏度部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数887 制动速度（km/h）808080 缓解速度（km/h）303030 初始制动温度（）10010080 最终制动温度（）OpenOpenOpen 第 1 次制动压力（kPa）100

28、010002000 第 2 次制动压力（kPa）200020003000 第 3 次制动压力（kPa）300030004000 第 4 次制动压力（kPa）400040005000 第 5 次制动压力（kPa）500050006000 第 6 次制动压力（kPa）600060007000 第 7 次制动压力（kPa）700070008000 第 8 次制动压力（kPa）80008000 周期数111 6.12温度为 500/300的温度/压力灵敏度部分恒压下的温度灵敏度和高温下的压力 灵敏度。 6.12.1 升温 500/300在温度逐渐增加的情况下经过 9 次制动速度由 80km/h 减到

29、30km/h。 （见表格 17） 表格 17温度为 500/300的升温部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数995 制动速度（km/h）808080 缓解速度（km/h）303030 压力（kPa）300030003000 第 1 次初始温度（）100100100 第 2 次初始温度（）150100100 第 3 次初始温度（）200150150 第 4 次初始温度（）250200200 第 5 次初始温度（）300250250 第 6 次初始温度（）350300300 第 7 次初始温度（）400350 第 8 次初始温度（）450400 第 9 次初始温度（）50

30、0450 最终制动温度（）OpenOpenOpen 周期数111 6.12.2 500/300的压力线在压力逐渐增加的情况下经过 8 次制动速度由 80km/h 减到 30km/h。 （见表格 18） 表格 18温度为 500/300的压力线部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数887 制动速度（km/h）808080 缓解速度（km/h）303030 初始制动温度（）500500300 最终制动温度（）OpenOpenOpen 第 1 次制动压力（kPa）100010002000 第 2 次制动压力（kPa）200020003000 第 3 次制动压力（kPa）300

31、030004000 第 4 次制动压力（kPa）400040005000 第 5 次制动压力（kPa）500050006000 第 6 次制动压力（kPa）600060007000 第 7 次制动压力（kPa）700070008000 第 8 次制动压力（kPa）80008000 周期数111 6.12.3 恢复 2在压力为 3000kPa 经过 18 次紧急制动使速度从 80km/h 降到 30km/h（见表 格 19） 表格 19恢复 2 部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数181818 制动速度（km/h）808080 缓解速度（km/h）303030 压力（k

32、Pa）300030003000 初始制动温度（）10010080 最终制动温度（）OpenOpenOpen 周期数111 6.14衰退2减速度为0.4g初始温度逐渐增加经过15次制动使速度从100km/h降到5km/h （见表格 20） 表格 20衰退 2 部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数151515 制动速度（km/h）100100100 缓解速度（km/h）555 减速度（g）0.40.40.4 最大压力（kPa）160001600010000 第 1 次初始温度（）100100100 第 2 次初始温度（）215215151 第 3 次初始温度（）28328

33、3181 第 4 次初始温度（）330330202 第 5 次初始温度（）367367219 第 6 次初始温度（）398398232 第 7 次初始温度（）423423244 第 8 次初始温度（）446446254 第 9 次初始温度（）465465262 第 10 次初始温度 （）483483270 第 11 次初始温度（）498498277 第 12 次初始温度 （）513513284 第 13 次初始温度 （）526526289 第 14 次初始温度 （）539539295 第 15 次初始温度 （）550550300 最终制动温度（）OpenOpenOpen 周期数111 6.15

34、恢复 3在压力为 3000kPa 经过 18 次紧急制动使速度从 80km/h 降到 30km/h （见表格 21） 表格 21恢复 3 部分 参数前轴后轴盘式制动器后轴鼓式制动器 每周期紧急制动次数181818 制动速度（km/h）808080 缓解速度（km/h）303030 压力（kPa）300030003000 初始制动温度（）10010080 最终制动温度（）OpenOpenOpen 周期数111 7. 7. 7. 7.试验报告试验报告根据图 B1，B2 和 B3 所示绘制试验报告曲线。这些所推荐的曲线可能随 着试验，试验目的或进行试验的实验室的变化而变化。 由由 SAESAESAE

35、SAE 制动器委员会的制动器委员会的 SAESAESAESAE 测功试验标准小组提供测功试验标准小组提供 附录附录 A A A A 车辆和试验参数有必要来执行 SAE J2522 标准进行试验 A.1序言在执行 SAE J2522 标准进行试验前给出必要的推荐参数。 （见表格 A1） 表格 A1车辆和试验参数 参数符号单位值 车辆描述 试验轴 制动器描述 盘式制动器（直径厚 度） mm 鼓式制动器（直径称 片厚度） mm 有效半径reffmm 活塞直径mm 活塞面积Apmm2 初始压力PthresholdkPa 旋转半径rmm 机器总重量GVWkg 试验惯量Ikgm2 减速度为1.0g的制动

36、力矩 MdmN 效率 H % 机器最大速度Vmaxkm/h SAESAESAESAE J2522J2522J2522J2522 标准出版于标准出版于 2003200320032003 年年 6 6 6 6 月月 基本原理基本原理SAE J2522 标准将作为一种效能评价方式帮助平台设计人员， 系统工程师， 和零 部件供应商评价指定的摩擦材料在承受一系列不同的压力，速度和温度条件下摩擦特性。 在试验过程中结合不同的压力， 速度和温度能更好地理解在汽车持续较长时间下可能影 响制动器材料真实性能的主要因素。 在欧洲市场上，几家摩擦材料制造商和设计人员适当使用此工业标准并证明其有效可 行。基于当前现有

37、的 AK Master 试验方法版本的结构、论证和部分定义制定此 SAE J2522 标准。 在程序的研制和随后的质量保证期间此， 应用和平台设计人员在工业标准的系统使用中 受益非浅。此标准补充了不同的试验，这些试验用来评价机械装置，化学制品，噪音，磨损， 转子或轮鼓运行，和汽车测试。和 ISO 9000, WS 9000, VDI, DIN 等其它试验标准一样，此 标准也作为定向制动器工程设计程序的一部分。 值得注意的是，当对照和执行 AK Master 或世界标准规定的几种不同试验标准版本时， 此工业标准的使用将使模糊程度减小到最低。 对于试验中的任何部分或制动没有最低限度的规定和要求。

38、制动称片的特定应用和超出 此工业标准所能达到的附加标准决定了操作水平和技术要求。 每一用户和卖方都应适当地把 特殊要求作为双方贸易关系的一部分。 SAE 标准和 ISO 标准的关系不能同时应用 应用此 SAE 工业标准规定了惯性台架试验程序，该试验程序用来评价配有液压传动 制动器的汽车在不同压力，温度和速度下的摩擦材料的效能。 SAE J2522 标准的主要目的是在尽可能相同的条件下来比较摩擦材料。控制衰退部分的 温度来解释不同试验台的冷制动操作。 参考部分这里没有可参考的出版材料。 由 SAE 台架试验标准小组委员会制定。 由由 SAESAESAESAE 制动器委员会主办。制动器委员会主办。 注：此文为参考译文