安全钳作为电梯的紧急制动部件,其制动性能对电梯安全性和可靠性极为重要。随着现代社会中电梯性能的日益提高,对安全钳制动性能提出了更高的要求。本文着重针对超高速安全钳制动过程,研究新型制动材料的摩擦行为,磨损机制以及温升特性,为安全钳制动材料的选择提供一定依据。本文的主要研究思路是通过设计搭建超高速电梯安全钳制动试验台来模拟实际超高速电梯的制动工况,着重研究制动材料在超高速电梯制动工况下的摩擦行为以及磨损机制的变化,探索不同工况及外界条件下制动材料的主要失效形式和机理。同时进行有限元建模及仿真,探究工况参数对于制动材料温升的影响,以全面理解制动材料的摩擦机理。论文工作首先是设计一个超高速电梯安全钳制动试验台,试验台的主要原理是电机带动惯量系统以及制动盘旋转,通过触发安全钳,使得安全钳楔块带动制动片与制动盘接触,最后制停整个系统。试验台中的制动盘相当于实际电梯中的导轨,制动盘与制动片提供的制动界面相当于实际电梯中导轨和楔块构成的制动界面。另外,本文搭建了试验台的数据采集系统监测制动状态,比如制动盘转速,制动压力,摩擦温升等。然后,设计实验方案,比较不同工况下,铜基粉末冶金材料和短切碳纤维复合材料的摩擦行为和磨损机制,对制动材料的失效行为进行分析和预测,并对制动界面摩擦机理进行探索。最后,鉴于制动材料摩擦界面温度难以测量,通过对现有文献进行调研,建立有效的有限元模型,通过模拟实验工况,分析对比制动材料边缘温升的仿真结果和实验结果,试图对材料表面温升情况进行预测,给实验数据提供补充及理论指导。