车辆制动衬片剪切强度测试：从试样准备到数据分析

随着汽车工业的快速发展，车辆制动系统的安全性愈发受到重视。制动系统作为保障汽车行驶安全的核心部件，其性能的优劣直接关系到驾驶员和乘客的生命安全。在制动系统中，制动衬片作为关键部件，其力学性能尤其是剪切强度，是衡量制动衬片质量的重要指标之一。

在实际使用中，车辆制动时，盘式制动器衬块和鼓式制动器衬片内部会产生较大的剪切应力。如果制动衬片的剪切强度不足，可能导致衬片脱落，进而引发制动系统失效，造成严重的安全隐患。因此，准确评估制动衬片的剪切强度对于确保制动系统的可靠性和安全性至关重要。

本文科准测控小编将详细介绍车辆制动衬片剪切强度测试的原理及相关标准要求，以期为相关从业人员和研究者提供参考。

一、测试原理

车辆制动衬片的剪切强度测试原理是模拟制动过程中衬片内部产生的剪切应力，通过拉力机施加剪切力，直至衬片材料破裂。测试过程中，将试样安装在专用剪切夹具中，确保剪切力通过试样中线并与导轨平行。在规定的加载速率下，记录试样破裂时的最大力值，并结合试样的剪切面积计算剪切强度。

二、测试标准

参考标准GB/T 22309-2023、QC T 473-1999和GB/T 26739-2011进行试验

三、测试仪器

1、万能材料试验机 

（注：万能材料试验机可搭配不同夹具做不同力学试验）

2、定制剪切夹具

 

 

3、游标卡尺 

四、测试流程

步骤一、试样准备

1、样品选取

从库存成品中随机抽取样品，试样总数不少于5个。尽量取自同一片样品，若样品较小，则应从尽量少的样品上制取。取样部位距样品边缘至少5 mm，鼓式制动器衬片的取样部位应在剪切应力最大处。

2、试样尺寸

试样尺寸为：

长度：20 mm ± 0.1 mm

宽度：20 mm ± 0.1 mm

厚度：5 mm ± 0.1 mm 或 10 mm ± 0.1 mm

试样表面需用0号砂纸磨平，确保清洁、无裂纹。

标志与编号

在试样上划出正常制动方向的标志，并逐个编号，以便记录和追溯。

步骤二、设备安装

1、安装剪切夹具

在万能试验机上安装专用剪切夹具，确保夹具上下两部分对齐，剪切力通过夹具与试样中线，并与导轨平行。

2、安装试样

将试样逐个置于夹具中，确保试样的受剪方向平行于样品的正常制动方向。试样与夹具接触良好，无松动。

步骤三、加载过程

1、设置加载速率

设置试验机加载速率为4500 N/s。当剪切力高于5000 N时，加载装置瞬间加载速率浮动范围应上下不超过2250 N/s。

2、启动试验

启动试验机，平稳加载直至衬片材料破裂。在试样开始受力瞬间立即计时，记录剪切力和剪切时间。

步骤三、数据记录与处理

1、记录数据

记录试样破裂时的最大力值，并检查试样的断面有无气泡、杂质等内部缺陷。

2、计算剪切强度

根据公式计算剪切强度，精确至小数点后第一位：

剪切强度 = 最大力值 / 剪切面积 </center> 其中，剪切面积为试样的宽度与厚度的乘积。

五、注意事项

1、试样制备

确保试样尺寸准确，表面清洁无缺陷，以避免因试样质量问题影响测试结果。

2、设备校准

在测试前对试验机和剪切夹具进行校准，确保设备精度符合标准要求。

3、加载过程

加载过程中应保持平稳，避免冲击，确保加载速率符合标准规定。

4、数据记录

详细记录测试过程中的所有数据和现象，以便后续分析和追溯。

 

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