一种摩擦片的制作方法

本实用新型涉及汽车离合器技术领域，尤其涉及一种摩擦片。

背景技术：

湿式离合器是汽车上关键部件之一，其摩擦片的散热能力直接影响离合器的使用寿命和工作性能。随着科技的不断进步，对离合器散热性能有了更高的要求。由于在离合器接合过程中，摩擦副间隙非常小，此时，凹槽的存在对离合器散热效果起着至关重要的作用。当摩擦副处于混合摩擦时，油液主要通过摩擦衬片上的沟槽进行流动，流动速度越高，形成的涡流越少，则带走的热量越多。

目前为提高离合器散热能力，广泛采用不同凹槽形式，如径向槽、螺旋槽等，实现增加油液换热量的能力，但凹槽方向与整体旋转方向不一致，会造成局部区域流速过低的现象，流动方向为横向打转，未能沿径向向外流动，导致此处换热效果差，局部温度过高的情况。

技术实现要素：

针对现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种摩擦片，能够减少涡流的产生，改善湿式离合器的散热能力，提高润滑油的利用率。

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种摩擦片，包括：

摩擦基片；及

第一摩擦衬片和第二摩擦衬片，所述第一摩擦衬片和所述第二摩擦衬片分别设置于所述摩擦基片相对的两个平面上，并与所述摩擦基片紧密贴合，所述第一摩擦衬片和所述第二摩擦衬片关于所述摩擦基片对称；

其中，所述第一摩擦衬片具有内边缘和外边缘；所述第一摩擦衬片上设有若干第一凹槽和若干第二凹槽，所述第一凹槽从所述内边缘出发延伸至所述外边缘，任意相邻三个所述第一凹槽之间均设有一个所述第二凹槽，沿逆时针方向，所述第二凹槽由第一个所述第一凹槽的入口延伸至第三个所述第一凹槽的出口，并与第二个所述第一凹槽相交。

优选的，若干所述第一凹槽等间距分布。

优选的，所述第一凹槽为圆弧凹槽，所述第一凹槽具有第一圆弧边和第二圆弧边，所述第一圆弧边和所述第二圆弧边同圆心，且圆心位于所述摩擦衬片的径向。

优选的，所述第一圆弧边的切线与所述内边缘的切线之间的夹角为β1，所述第二圆弧边的切线与所述外边缘的切线之间的夹角为β2，所述摩擦片用于顺时针旋转，β1和β2为锐角。

优选的，所述第二凹槽为弧形凹槽，所述第二凹槽具有第三圆弧边与第四圆弧边，所述第三圆弧边与所述第四圆弧边不同心。

优选的，在所述第二凹槽入口处，所述第三圆弧边的切线与所述内边缘的切线之间的夹角为γ1，在所述第二凹槽出口处，所述第三圆弧边的切线与所述外边缘的切线之间的夹角为γ2，γ1＜β1，γ2＜β2。

优选的，所述β1和β2的计算公式如下：

其中，ω是摩擦片的旋转速度，r1和r2分别是摩擦片内径和外径，在所述第一凹槽的入口处的油液绝对速度为c1，c1正交分解为cu1、cr1，在所述第一凹槽的出口处的油液绝对速度为c2，c2正交分解为cu2、cr2。

优选的，所述γ1和γ2的计算公式如下：

其中，ω是摩擦片的旋转速度，r1和r2分别是摩擦片内径和外径，在所述第二凹槽的入口处的油液绝对速度为d1，d1正交分解为du1、dr1，在所述第二凹槽的出口处的油液绝对速度为d2，d2正交分解为du2、dr2。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型的摩擦衬片上设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽从所述内边缘出发延伸至所述外边缘，第一凹槽和第二凹槽交错贯通，有利于流体流动，提高油液在接合过程中散热能力。并且，在两个凹槽的交叉部分，油液发生碰撞，使得凹槽内流体流动受阻，在高转速情况下更易产生扰流现象，油液留在凹槽内时间加长，提高了油液的利用率。同时，增强了摩擦片表面凹槽的通油能力，使得油液进入凹槽中减少直面碰撞壁面的可能性，增加油液的换热量，降低摩擦片表面温度，提高离合器使用寿命。

2)本实用新型的第一凹槽为同心圆弧凹槽，第二凹槽为偏心圆弧凹槽，并定义角度β1、β2、γ1和γ2的大小，使得摩擦片处于工作状态时，两个圆弧凹槽更加容易切开油膜，油液进入各个凹槽的流速加快，在各个凹槽入口处出现碰撞的概率减小，减小涡流的产生，有利于油液进入凹槽对摩擦片进行散热。

3)本实用新型中的β1、β2、γ1和γ2根据湿式离合器不同工作转速范围和想要实现的最佳油液转速来确定，从而保证油液在不同转速下，能够以更大的切向速度通过各个凹槽，使得离合器工作时，油液更易进入各个凹槽，增强摩擦片表面各个凹槽的通油能力，进一步地减少油液在各个凹槽中直面碰撞壁面的可能性，减小涡流的产生，增加油液的换热量，降低摩擦片表面温度。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的一种摩擦片的结构示意图。

图2为图1的局部放大示意图。

图3为根据本实用新型实施例的第一摩擦衬片的示意图。

图4为根据本实用新型实施例的第二摩擦衬片的示意图。

图5为根据本实用新型实施例的β1和β2的示意图。

图6为根据本实用新型实施例的γ1和γ2的示意图。

图7为根据本实用新型实施例的油液在凹槽入口处的绝对速度c1分解为

图8为根据本实用新型实施例的油液在凹槽入口处的绝对速度c1的正交分解。

附图标记：

1.摩擦基片；2.第一摩擦衬片；3.第二摩擦衬片；21.第一凹槽；22.第二凹槽；211.第一圆心；212.第一圆弧边；213.第二圆弧边；31.内边缘；32.外边缘；41.第一相交点；42.第二相交点，43.第三相交点；44.第四相交点；411.第一切线；412.第二切线；421.第三切线；422.第四切线；431.第五切线；432.第六切线；441.第七切线；442.第八切线。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面首先结合附图具体描述根据本实用新型实施例的一种摩擦片。

请参阅图1至图8，根据本实用新型实施例的一种摩擦片，包括摩擦基片1、第一摩擦衬片2和第二摩擦衬片3，摩擦基片1、第一摩擦衬片2和第二摩擦衬片3均为圆环状，并具有相同的内径和外径，如图2所示，所述第一摩擦衬片2和所述第二摩擦衬片3分别设置于所述摩擦基片1相对的两个平面上，并与所述摩擦基片1紧密贴合，所述第一摩擦衬片2和所述第二摩擦衬片3关于所述摩擦基片1对称。

如图3和图4所示，由于第一摩擦衬片2和第二摩擦衬片3为关于摩擦基片1对称的结构，以第一摩擦衬片2为例说明其结构，如图3所示，所述第一摩擦衬片2具有内边缘31和外边缘32；所述第一摩擦衬片2上设有若干第一凹槽21和若干第二凹槽22，所述第一凹槽21从所述内边缘31出发延伸至所述外边缘32，若干所述第一凹槽21等间距分布。任意相邻三个所述第一凹槽21之间均设有一个所述第二凹槽22，沿逆时针方向，所述第二凹槽22由第一个所述第一凹槽21的入口延伸至第三个所述第一凹槽21的出口，并与第二个所述第一凹槽21相交。第一凹槽21和第二凹槽22相互交错连通，在交叉部分，油液发生碰撞，使得凹槽内流体流动受阻，在高转速情况下更易产生扰流现象，油液留在凹槽内时间加长，提高了油液的利用率。

如图5所示，所述第一凹槽21为圆弧凹槽，所述第一凹槽21具有第一圆弧边212和第二圆弧边213，所述第一圆弧边212和所述第二圆弧边213的圆心均为第一圆心211，且第一圆心211位于所述摩擦衬片2的径向。

所述第一圆弧边212的第一切线411与所述内边缘31的第二切线412之间的夹角为β1，所述第二圆弧边213的第三切线421与所述外边缘32的第四切线422之间的夹角为β2，所述摩擦片用于顺时针旋转，β1和β2为锐角。使得摩擦片处于工作状态时，第一凹槽21更加容易切开油膜，油液进入第一凹槽21的流速加快，在第一凹槽21的入口处出现碰撞的概率减小，减小涡流的产生，有利于油液进入第一凹槽21对摩擦片进行散热。

如图6所示，第二凹槽22为弧形凹槽，所述第二凹槽22具有第三圆弧边与第四圆弧边，所述第三圆弧边与所述第四圆弧边不同心，即第二凹槽22为偏心圆弧凹槽。

如图6所示，在所述第二凹槽22入口处，所述第三圆弧边的第五切线431与所述内边缘31的第六切线432之间的夹角为γ1，在所述第二凹槽22出口处，所述第三圆弧边的切线第七切线441与所述外边缘32的第八切线442之间的夹角为γ2，γ1＜β1，γ2＜β2，使得摩擦片在较低转速下可以以切向方向较大的流速通过第一凹槽21，在较高转速下以切向方向较大的流速通过第二凹槽22，让摩擦片在较大工作转速范围内都能有较好的散热能力。

β1、β2、γ1和γ2可以根据湿式离合器不同工作转速范围和想要实现的最佳油液转速来确定。以β1、β2为例说明：

u1＝ω×r11-5

u2＝ω×r21-6

其中，α是油液绝对速度与摩擦片内径切线的夹角，c1是油液在第一凹槽21入口处的绝对速度，c2是油液在第一凹槽21出口处的绝对速度，如图7所示，将c1分解为油液沿摩擦片内径的切线方向的周向速度u1和油液沿第一凹槽21切线方向的径向速度w1、将c2分解为油液沿摩擦片内径的切线方向的周向速度u2和油液沿第一凹槽21切线方向的径向速度w2，ω是摩擦片旋转速度，r2和r2分别是摩擦片内径和外径。

针对摩擦片内径处入口夹角β1的计算方法，如图8所示，将入口处油液绝对速度c1正交分解为cu1、cr1，即cu1＝c1×cos∝1，cr1＝c1×sin∝1，带入式1-1。

得出，

同理，针对摩擦片外径处出口夹角β2：

根据上述计算方法，同样可以计算出γ1和γ2的角度大小：

其中，在所述第二凹槽22的入口处的油液绝对速度为d1，d1正交分解为du1、dr1，在所述第二凹槽22的出口处的油液绝对速度为d2，d2正交分解为du2、dr2。

因此，可以根据湿式离合器不同工作转速范围和想要实现的最佳油液转速，设计β1、β2、γ1和γ2的大小，例如，计算β1、β2时，摩擦片旋转速度ω选取低转速范围，计算γ1和γ2时，摩擦片旋转速度ω选取高转速范围，保证油液在不同转速下，可以以更大的切向速度通过凹槽。使得离合器工作时，油液更易进入凹槽，增强摩擦片表面凹槽的通油能力，使得油液进入凹槽中减少直面碰撞壁面的可能性，增加油液的换热量，降低摩擦片表面温度。

使用时，若摩擦片需要顺时针旋转，则将第一摩擦片2朝外，即正面安装，若摩擦片需要逆时针旋转，则将第二摩擦片3朝外，即反面安装。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。