T/ZZB 3682-2024 工程机械动力换挡变速箱纸基摩擦片

ICS 43.040.50
CCS Q 69
团体标准
T/ZZB 3682—2024
工程机械 动力换挡变速箱纸基摩擦片
Construction machinery — Paper friction disc for power shifttransmission
2024 - 05 - 07 发布 2024 - 06 - 07 实施
浙江省质量协会 发布

目 次
前 言 .............................................................................. II
1 范围 .............................................................................. 1
2 规范性引用文件 .................................................................... 1
3 术语和定义 ........................................................................ 1
4 基本要求 .......................................................................... 2
5 技术要求 .......................................................................... 2
6 试验方法 .......................................................................... 3
7 检验规则 .......................................................................... 4
8 标志、包装、运输和贮存 ............................................................ 5
9 质量承诺 .......................................................................... 6
附录A（规范性）摩擦磨损试验用标准试样 ............................................... 7
附录B（规范性）摩擦磨损性能试验参数 ................................................. 8
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II
前 言
本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规
定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由浙江省质量协会提出并归口管理。
本文件主要起草单位：杭州东江摩擦材料有限公司。
本文件参与起草单位：杭州峻伟机械有限公司、安徽长命摩擦材料科技有限公司、盐城市翔盛碳纤
维科技有限公司。
本文件主要起草人：韦佳、刘有德、李乐奇、戴国锋、胡波峰、任长明、任向英、孔佳佳、胡礼杰。
本文件评审专家组长：程力。
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1
工程机械 动力换挡变速箱纸基摩擦片
1 范围
本文件规定了工程机械用动力换挡变速箱纸基摩擦片（以下简称“摩擦片”）的术语和定义、基本
要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存、质量承诺。
本文件适用于工程机械用动力换挡变速箱纸基摩擦片。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
GB/T 699 优质碳素结构钢
GB/T 37208—2018 非金属纸基湿式摩擦材料
JB/T 7268 湿式烧结金属摩擦材料摩擦性能试验方法
JB/T 7909 湿式烧结金属摩擦材料摩擦性能试验台 试验方法
3 术语和定义
JB/T 7909—2011、GB/T 37208—2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
动摩擦系数μd average dynamic friction coefficient
摩擦副一次动态接合过程中，瞬时摩擦系数的平均值，又称为平均动摩擦系数，用μd表示。
3.2
末端摩擦系数μe endpoint/lockup friction coefficient
摩擦副一次动态接合过程中，主、从动端相对滑摩速度趋近于零时刻的摩擦系数，又称锁止摩擦系
数，用μe表示。
3.3
末端摩擦系数与动摩擦系数的比值μe/μd endpoint to dynamic ratio
摩擦副一次动态接合过程中，末端摩擦系数与动摩擦系数的比值，用μe/μd表示。
3.4
静摩擦系数μs breakaway friction coefficient
通过静态接合试验测得,在测量过程中应对静态电机驱动速度和静扭矩时间进行规定。
[来源：GB/T 37208—2018，3.2]
注：摩擦副静态接合后，缓慢增大驱动力使摩擦副的主、从动端从相对静止状态至开始打滑状态，并维持一个极低
的稳定的转速打滑规定的时长。这个过程中测得的摩擦系数定义为静摩擦系数，用μs表示。
3.5
磨损量Δ wear
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2
在规定的条件下，摩擦材料试验前后的厚度差值，以毫米计。
[来源：GB/T 37208—2018，3.4]
3.6
能量密度En energy flux
摩擦副一次动态接合过程中，摩擦材料单位净面积上承受的摩擦功，用En表示，单位为J/cm2。
3.7
摩擦副失效 failure of friction pair
在规定试验条件下的动态接合过程中，摩擦副由正常接合状态过渡到不正常接合状态，或不能从分
离状态过渡到正常接合状态。
3.8
最大能量密度Enmax energy capacity
在规定的试验条件下，逐级增大能量密度进行能量递增的动态接合试验，直至摩擦副失效。出现失
效级的前一级的能量密度定义为最大能量密度, 用Enmax表示，单位为J/cm2。
4 基本要求
4.1 设计研发
4.1.1 应具备根据摩擦片工况条件进行材料研发和性能优化的能力。
4.1.2 应具备根据摩擦片使用要求进行摩擦片设计和结构优化的能力。
4.2 原材料
4.2.1 摩擦片芯板推荐采用45 钢、50 钢、70 钢、65Mn 钢，其碳、硅、锰、磷、硫化学成分应符合GB/T
699 的要求。
4.2.2 摩擦片摩擦材料所用原材料应符合以下要求：
——碳纤维：灰分应小于等于1%；
——石墨：固定碳含量应大于等于93%；
——基体树脂；固含量应大于等于55%。
4.3 工艺装备
4.3.1 应具备激光切割设备、自动冲床及数控磨床等生产设备。
4.3.2 应具备纸基摩擦材料湿法成型生产线。
4.3.3 应配备排气、换气、除尘等环保设备。
4.4 检验检测
4.4.1 应具备摩擦磨损性能的检测能力。
4.4.2 应具备转速、比压、能量可调可控的摩擦磨损性能试验机。
5 技术要求
5.1 外观质量
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3
5.1.1 摩擦材料表面不应有龟裂、起泡、凸起、皱折等影响使用的缺陷。
5.1.2 摩擦材料表面允许有因加工引起的凹坑或剥落，但总面积不应超过50 mm2。
5.2 平面度
应符合表1的规定。
表1 平面度
单位为毫米
摩擦片直径范围 平面度
外径≤100 ≤0.12
100＜外径≤200 ≤0.15
200＜外径≤300 ≤0.20
300＜外径≤450 ≤0.25
450＜外径≤700 ≤0.35
5.3 厚度差
应符合表2的规定。
表2 厚度差
单位为毫米
摩擦片直径范围 厚度差
外径≤100 ≤0.04
100＜外径≤200 ≤0.06
200＜外径≤300 ≤0.08
300＜外径≤450 ≤0.10
450＜外径≤700 ≤0.13
5.4 摩擦磨损性能
应符合表3 的规定。
表3 摩擦磨损性能
指标 要求
动摩擦系数/（μd） ≥0.10
静摩擦系数/（μs）
≥0.12（当试验能量密度≤120 J/cm2时）
≥0.10（当试验能量密度＞120 J/cm2时）
末端摩擦系数与动摩擦系数的比值：μe/μd 0.9～1.5
磨损量/（mm） ≤0.15
最大能量密度/（J/cm2） ≥150
6 试验方法
6.1 外观质量试验
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缺陷面积采用精度不低于0.02 mm的测量器具进行测量，其余采用目测法进行。
6.2 平面度试验
按GB/T 37208—2018中6.2的规定进行。
6.3 厚度差试验
在试样圆周上按60°间隔测量6 个点的厚度值。用这6 个数值中的最大值与最小值的差值作为该
试样厚度差。其余按GB/T 37208—2018 中6.3 的规定进行。
6.4 摩擦磨损性能
6.4.1 试验设备应符合JB/T 7909 的规定。
6.4.2 试验试样应使用附录A 中规定的标准试样。标准试样应与检验批产品同材质、同工艺生产。
6.4.3 试验冷却油应使用8 号液力传动油。
6.4.4 试验前将试样放置于试验用油中，在室温下浸泡30 分钟以上。
6.4.5 动摩擦系数、静摩擦系数、末端摩擦系数与动摩擦系数的比值、磨损量的试验方法按JB/T 7268
规定进行，试验参数按附录B 中的表B.1。完成附录B 中规定的A-P 级试验前、后摩擦片试样的厚度差
为磨损量。
6.4.6 最大能量密度的试验方法按JB/T 7909 规定进行，试验参数按附录B 中的表B.2，试验至摩擦
副失效时终止试验。
6.4.7 试验过程中出现以下情况之一时，判定为摩擦副失效：
a) 不稳定接合失效：
动态接合过程中，瞬时动扭矩发生较大波动，扭矩曲线不再平滑，出现较大锯齿、驼峰、凹陷
等变形。不稳定接合失效又称为扭矩曲线变形失效。
b) 摩擦系数衰退失效：
——动摩擦系数下降至小于标准值。
c) 磨损失效：
——完成一个能量级试验后拆检时，本能量级摩擦层的磨损量大于0.025 mm。
d) 对偶件翘曲变形失效：
——完成一个能量级试验后拆检时，对偶钢片产生较大翘曲变形，平面度增量超0.2 mm。
7 检验规则
7.1 检验分类
检验分为出厂检验和型式试验。检验项目见表4。
表4 检验项目
序号 检验项目 出厂检验 型式试验 技术要求 试验方法
1 外观质量 ● ● 5.1 6.1
2 平面度 ● ● 5.2 6.2
3 厚度差 ● ● 5.3 6.3
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表4 (续)
序号 检验项目 出厂检验 型式试验 技术要求 试验方法
4 动摩擦系数 ○ ● 5.4
6.4.1～6.4.5
5 静摩擦系数 ○ ● 5.4
6 末端摩擦系数与动摩擦系数的比值 ○ ● 5.4
7 磨损量 ○ ● 5.4
8 最大能量密度 ○ ● 5.4
6.4.1～6.4.4
6.4.6～6.4.7
注：“●”表示检验项目；“○”表示不检项目。
7.2 出厂检验
7.2.1 同一规格型号、同材质配方、同生产工艺的摩擦片产品为一批。
7.2.2 出厂检验按表5 的规定进行抽样和判定。
表5 抽样数量和判定原则
批量 样本大小 合格判定数 不合格判定数
≤1 200 8 0 1
1 201～3 200 13 0 1
3 201～10 000 13 0 1
10 001～35 000 20 1 2
≥35 001 32 2 3
7.3 型式试验
7.3.1 有下列情况之一时，应进行型式试验：
a) 新材质配方试制、定型或鉴定时；
b) 摩擦材料主要原材料供应商变更时；
c) 停产一年以上，重新恢复生产时；
d) 企业正常连续稳定生产24 个月，需定时对摩擦片进行质量验证时；
e) 客户有特别要求，供需双方约定时。
7.3.2 抽样、判定
7.3.2.1 外观、平面度、厚度差抽取8 片摩擦片成品进行检测，按表5 进行判定。
7.3.2.2 摩擦磨损性能应抽取符合6.4.2 要求的2 对标准试样，1 对样件用于6.4.5 条目试验，1 对样
件用于6.4.6 条目试验。
7.3.2.3 所检项目全部合格判定型式试验合格，否则为不合格。
8 标志、包装、运输和贮存
8.1 标志
产品的外包装上至少有下列标志：
a) 产品名称、规格型号及数量；
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b) 制造公司名称、地址；
c) 制造日期；
d) 执行标准号。
8.2 包装
摩擦材料应紧密整齐地装入清洁干燥﹑坚固耐用的箱（盒）内。
8.3 运输
在运输过程中应避免摩擦材料受到挤压和损坏，防止雨淋、曝晒。
8.4 贮存
应贮存于通风、干燥、无腐蚀性物质的仓库内，摆放于平整的货架或托盘上。
9 质量承诺
9.1 自出厂日起1 年内，在产品正常使用过程中，摩擦片自身出现质量问题时，制造商应负责免费更
换。
9.2 在产品正常使用情况下，摩擦片使用寿命应满足客户技术协议要求。
9.3 在接到客户质量投诉时，制造商应在8 h 响应，48 h 内提出处理方案。
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附 录 A
（规范性）
摩擦磨损试验用标准试样
A.1 摩擦片标准试样的尺寸及要求。
图A.1 摩擦片标准试样的尺寸及要求
A.2 对偶钢片标准试样的尺寸及要求。
图A.2 对偶钢片标准试样的尺寸及要求
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附 录 B
（规范性）
摩擦磨损性能试验参数
B.1 摩擦磨损性能试验参数一见表B.1。
表B.1 摩擦磨损性能试验参数一
试验级别
进口油温
℃
试验模式
接合次数
次
转速
r/min
比压
MPa
能量密度
J/cm2
磨合
试验
BI1-
BI4 级
BI1 50
动态接合D 50 3 500 0.70 170
静摩擦J 5 0.72 0.70 -
BI2 50
动态接合D 50 3 500 1.00 170
静摩擦J 5 0.72 1.00 -
BI3 50
动态接合D 50 3 500 1.30 170
静摩擦J 5 0.72 1.30 -
BI4 50
动态接合D 50 3 500 1.60 170
静摩擦J 5 0.72 1.60 -
低压
低速
低温
试验
A-D 级
A 50
动态接合D 25 750 0.35 5
静摩擦J 5 0.72 0.35 -
B 50
动态接合D 25 1 500 0.35 30
静摩擦J 5 0.72 0.35 -
C 50
动态接合D 25 750 0.70 5
静摩擦J 5 0.72 0.70 -
D 50
动态接合D 25 1 500 0.70 30
静摩擦J 5 0.72 0.70 -
低压
低速
高温
试验
E-H 级
E 110
动态接合D 25 750 0.35 5
静摩擦J 5 0.72 0.35 -
F 110
动态接合D 25 1 500 0.35 30
静摩擦J 5 0.72 0.35 -
G 110
动态接合D 25 750 0.70 5
静摩擦J 5 0.72 0.70 -
H 110
动态接合D 25 1 500 0.70 30
静摩擦J 5 0.72 0.70 -
高压
高速
高温
试验
I-L 级
I 110
动态接合D 25 2 700 1.05 100
静摩擦J 5 0.72 1.05 -
J 110
动态接合D 25 3 500 1.05 170
静摩擦J 5 0.72 1.05 -
K 110
动态接合D 25 2 700 1.50 100
静摩擦J 5 0.72 1.50 -
L 110
动态接合D 25 3 500 1.50 170
静摩擦J 5 0.72 1.50 -
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表B.1 (续)
试验级别
进口油温
℃
试验模式
接合次数
次
转速
r/min
比压
MPa
能量密度
J/cm2
高压
高速
低温
试验
L-P 级
M 50
动态接合D 25 2 700 1.05 100
静摩擦J 5 0.72 1.05 -
N 50
动态接合D 25 3 500 1.05 170
静摩擦J 5 0.72 1.05 -
O 50
动态接合D 25 2 700 1.50 100
静摩擦J 5 0.72 1.50 -
P 50
动态接合D 25 3 500 1.50 170
静摩擦J 5 0.72 1.50 -
注1：本表为动摩擦系数、终点摩擦系数、静摩擦系数、磨损量试验检测参数。
注2：冷却油流量5 ml/（min·cm2）。
注3：试验总惯量0.09 kg·m2。因惯量盘惯量值是不连续阶梯增减的，试验机轴系惯量和夹具惯量可能有差异，
采用进位确定惯量值，使试验总惯量在0.09 kg·m2～0.095 kg·m2范围内。
注4：除不同温度级切换需等待升温和降温外，A-P其它级试验之间需连续进行，不得中断。
注5：完成磨合试验BI1-BI4级后拆检测量厚度作为试验前厚度，完成P级后拆检测量厚度作为试验后厚度，两者
的差值为磨损量。报告A-P级各级的摩擦系数。
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B.2 摩擦磨损性能试验参数二见表B.2。
表B.2 摩擦磨损性能试验参数二
能量级别 试验模式
动态接合
次数
总惯量
kg·m2
试验转速
r/min
接合时间
s
初始比压
MPa
能量密度
J/cm2
EP1 动态接合HD 200 0.050 3 600 1 0.54 102
EP2 动态接合HD 200 0.055 3 600 1 0.59 112
EP3 动态接合HD 200 0.060 3 600 1 0.64 122
EP4 动态接合HD 200 0.065 3 600 1 0.70 132
EP5 动态接合HD 200 0.070 3 600 1 0.75 142
EP6 动态接合HD 200 0.075 3 600 1 0.81 152
EP7 动态接合HD 200 0.080 3 600 1 0.86 163
EP8 动态接合HD 200 0.085 3 600 1 0.91 173
EP9 动态接合HD 200 0.090 3 600 1 0.97 183
EP10 动态接合HD 200 0.095 3 600 1 1.02 193
EP11 动态接合HD 200 0.100 3 600 1 1.07 203
EP12 动态接合HD 200 0.105 3 600 1 1.13 213
EP13 动态接合HD 200 0.110 3 600 1 1.18 224
EP14 动态接合HD 200 0.115 3 600 1 1.23 234
EP15 动态接合HD 200 0.120 3 600 1 1.29 244
EP16 动态接合HD 200 0.125 3 600 1 1.34 254
EP17 动态接合HD 200 0.130 3 600 1 1.40 264
EP18 动态接合HD 200 0.135 3 600 1 1.45 274
EP19 动态接合HD 200 0.140 3 600 1 1.50 285
EP20 动态接合HD 200 0.145 3 600 1 1.56 295
EP21 动态接合HD 200 0.150 3 600 1 1.61 305
EP22 动态接合HD 200 0.155 3 600 1 1.66 315
EP23 动态接合HD 200 0.160 3 600 1 1.72 325
EP24 动态接合HD 200 0.165 3 600 1 1.77 335
EP25 动态接合HD 200 0.170 3 600 1 1.83 346
EP26 动态接合HD 200 0.175 3 600 1 1.88 356
EP27 动态接合HD 200 0.180 3 600 1 1.93 366
EP28 动态接合HD 200 0.185 3 600 1 1.99 376
EP29 动态接合HD 200 0.190 3 600 1 2.04 386
EP30 动态接合HD 200 0.195 3 600 1 2.09 396
EP31 动态接合HD 200 0.200 3 600 1 2.15 406
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表B.2 (续)
能量级别 试验模式
动态接合
次数
总惯量
kg·m2
试验转速
r/min
接合时间
s
初始比压
MPa
能量密度
J/cm2
EP32 动态接合HD 200 0.205 3 600 1 2.20 417
注1：本表为最大能量密度试验检测参数。
注1：冷却油流量为5 ml/（min·cm2）、试验箱进口油温为90 ℃±5 ℃。
注2：按附录B表B.1中磨合试验BI1-BI4的试验参数完成磨合后，再按本表参数进行最大能量密度测定。
注3：开始每一能量级别试验前，先按转速3 600 r/min、比压0.7 MPa、惯量同当前级，进行15次动态接合D试验，使
摩擦副预热。完成预热后，不要停止，马上进行当前能量级别试验。
注4：完成每一能量级别试验后，拆检。
注5：报告出现失效级前级的能量密度，作为最大能量密度检测结果。