盘式制动器制动噪声的研究
产生制动噪音的原因
产生制动噪音的原因制动器在制动过程中发出一种尖锐、刺耳的啸叫声，产生这种制动噪音的主要原因有以下几方面。
1．盘式制动器制动噪音产生的原因(1)制动轮缸活塞回位的密封圈弹力不足而引起拖磨，因盘式制动器不象蹄式制动器有专用的制动蹄回位弹簧，其回位靠轮内活塞密封圈的变形弹力回位。
经回位后摩擦片与制动盘的单边间隙为0.05～0.25mm，而蹄式制动器的制动间隙一般为0.3～0.6mm。
当活塞密封圈的材料有问题时，如硬度较低将影响到活塞回位而引起拖磨，在制动盘表面有较深的磨痕出现，制动时会使接触表面接触不好，制动过程中发生跳跃、振动而引起尖叫(2)减振垫片脱落或失效在箍式制动器的两个摩擦块衬板和轮缸活塞之间一般都附上一块减振垫片，减振垫片一般都由0．5～0．8mm淬火冷轧钢板制成．两面涂有橡胶层，起缓冲减振作用，能降低制动时摩擦块的振动频率。
若此减振片脱落或失效，则会引起制动尖叫声音的增大。
(3)摩擦块表面磨出釉光摩擦块表面出现脆化光亮的釉光层，比正常摩擦块的摩擦系数要低，不仅会产生尖叫，而且还会降低制动效果。
一般情况下，釉光现象是因为频繁地紧急制动而产生的，也有可能是摩擦片表面沾有油污而造成的。
因此，平时应注意轮缸活塞密封圈、缸体、轮毂等是否有损坏而漏油。
(4)制动盘制动时工作面跳动量超过0.05mm，制动盘变形或表面有缺陷而引起尖叫。
2．蹄式制动器制动噪音产生的原因制动蹄的形状如敞口喇叭，只要有轻微的噪音便会被扩大而变得格外刺耳。
(1)摩擦片材质差。
若对摩擦片生产的各种材料配方不当，将会大大降低摩擦性能。
摩擦片过硬，配料不均、摩擦系数偏高、摩擦片与制动蹄磨合一致性较差等都会引起局部接触，制动时瞬时温度较高，表面易出现碳化、釉质化，制动时因不平顺而产生自激性振动噪音(2)制动蹄工作面精度低、全跳动量超过0.15mm、动平衡不好等都会使摩擦过程不平顺引起间歇性振动而产生噪音：(3)制动后回位不及时主要是：制动蹄回位弹簧失效、轮缸活塞卡滞不回、连续频繁紧急制动产生的高温使轮缸制动油汽化(又称气阻)等而使制动疲软，容易拖磨；制动蹄与底部的凸台或平面周围锈蚀，或机械损伤．都有可能引起回位滞后拖磨，装配时应涂耐l20℃高温的锂基润滑脂，以改善滑动性；领从蹄式制动器大都为制动间隙可自动调整，在连续下长坡或频繁制动，制动鼓温度超过1O0 ℃时．将使制动鼓涨大，出现制动性能下降的机械衰退，这时制动蹄自动跟着调大，冷缩后制动蹄不能退回而出现拖磨。
盘式制动器噪声测试20101009
盘式制动器噪声测试20101009Disc Brake Dynamometer Squeal Noise Matrix盘式制动器噪声测试Foreword—A dynamometer test procedure known as AK Noise has been developed by a European working group that includes car manufacturers, braking system suppliers and friction material companies. This procedure follows the lines of the drag mode test procedures with an extension to include deceleration braking. In the US, a common approach is to use deceleration mode procedures emphasizing the replication of vehicle road test.前言——噪声测试程序已由一个欧洲工作小组开发出来，该小组包括整车厂、制动系统供应商和摩擦材料公司。
此程序在拖拽测试程序之后进行，包括了制动减速。
As we see a strong need for a global standardization of squeal noise dynamometer tests, a global squeal matrix has been developed that combines drag mode and deceleration mode tests. This procedure was presented to the SAE working group in February 1999.由于我们很需要一个全球性的噪声测试标准，所以一个全球适用的测试程序被开发，该程序包括拖拽测试和减速测试。
面向制动噪声的盘式制动器有限元复模态分析
MANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺面向制动噪声的盘式制动器有限元复模态分析何家盼 何俊艺湖南汽车工程职业学院 湖南省株洲市 412001摘 要： 本文主要针对面向制动噪声的盘式制动器有限元复模态进行分析。
关键词：盘式制动器 制动噪声 复模态 有限元制动噪声复模态理论基础上，在ANSYS 软件支持下构建起了盘式制动器的复模态，并在摩擦耦合单元下构建起了制动器的有限元模型，求解复模态和实验得出的噪声频率，并对其进行比较分析。
结果显示制动噪声复模态理论下可以对盘式制动器的制动噪声进行分析，该方法可行性较强。
1 构建有限元模型1.1 网格和单元类型要求模态阶数与自由度规模在一样的时候，复模态计算量与实模态计算量的比为4：1，因此在确保精度的情况下可以将计算规模尽量减小。
六面体单元与四面体单元比较，前者所占比例在整个模型中是最大的，但是在六面体单元结构复杂的情况下，要想实现百分百的所占比较为困难，此时则需要将不同类型的单元体混合在一起，构建成高阶金字塔单元。
其中每个单元每个节点上都要保持三个方向的移动自由度。
其中用来划分形状规则部分的是六面体单元，划分形状不规则部分的是四面体单元，实现两者之间过渡的为金字塔单元[1]。
1.2 引入摩擦耦合自定义的摩擦单元被引入制动盘和制动块之间可以实现摩擦耦合。
其中自定义的摩擦单元有两个节点，分别是i和j，制动块的摩擦单元节点为i，制动盘的摩擦单元节点为j。
任何一个节点上都有三个方向的移动自由度。
如果{F}e为节点力列向量，{U}e为节点位移列向量，{K}e为单元刚度矩阵，Z为摩擦面的法向，那么{F}e={K}e{U}e。
在耦合节点较多的情况下，如果单纯依靠手工耦合难度较大并且正确率不高，因此可以使用ANSYS软件自带的语言编写程序来耦合，在对节点之间距离计算的过程中对两个节点是否存在耦合关系进行判断，由此满足耦合自动化需求。
1.3 装配各个部件自定义的摩擦单元可以实现制动块和制动盘两者之间的装配，剩余的部件则可以在ANSYS软件约束方程下完成装配。
盘式制动器制动噪声的研究
盘式制动器制动噪声的研究摘要随着科学技术的发展，噪声污染日益严重，控制噪声污染已成为环境保护的重要内容。
而机动车辆向快速和大功率方面的发展，使得道路交通噪声已成为城市的主要噪声源。
本文针对盘式制动器的工作原理，对现有行业阻尼降噪进行分析研究，提出了阻尼降噪的理论依据。
关键词:盘式制动器；制动噪声；阻尼降噪前言制动系统是汽车的一个重要组成部分，他直接影响汽车的安全性。
伴随汽车制动产生的制动噪声长期以来一直困扰着汽车制造商们。
当前汽车广泛采用盘式和鼓式制动器来实现停车和减速，但鼓式制动器一般比盘式制动器更易产生制动尖叫。
如果制动器设计不合理、摩擦材料的老化或制动工况的改变，制动时就可能引起强烈的振动，并伴随着噪声。
高频制动噪声往往非常刺耳，通常高达110dB，为城市主要噪声污染。
1盘式制动器盘式制动器具有散热性好、制动效能稳定、抗水衰退能力强、易于保养和维修等优点,可广泛应用于飞机、铁路、车辆和工程机械。
对盘式制动器的早期研究侧重于试验研究其摩擦特性,随着用户对其制动性能和使用寿命要求的不断提高,有关其基础理论与应用方面的研究也在深入进行。
盘式制动器是通过制动钳体从两侧夹紧与车轮共同旋转的制动盘来产生制动的（如图1）。
盘式制动器又称轴向加载制动器，其摩擦副中的旋转组件是圆盘形的制动盘，当摩擦块沿轴向移动，并以一定的压力压向制动盘时，在制动盘与金属盘之间会产生相应的摩擦阻力矩，即制动力矩。
图1 盘式制动器1．制动盘 2.制动钳体 3.摩擦块 4.活塞 5.进油口 6. 导向销7.车桥2 制动噪音的产生制动摩擦噪声的产生不仅与经典的摩擦振动理论有关,还受到制动系统自身结构和复杂的工况条件的强烈影响,是目前摩擦振动和噪声控制研究领域的重点、热点和难点。
如果制动器设计不合理、摩擦材料的老化或制动工况的改变,制动时就可能引起强烈的振动,向环境中辐射制动噪声。
制动器的振动不仅包括摩擦材料特性引起的摩擦振动,还包括机械部件振动特性引起的部件振动摩擦振动与摩擦材料的硬度、表面处理、压缩弹性率、拉伸强度、气孔率、黏弹性、摩擦因数-温度关系曲线、摩擦因数-速度关系曲线等参数有关。
基于ANSYS的盘式制动器制动噪声分析
中图分 类号 ： ４ ３ ５ ２ Ｕ ６ ． １
文 献标识 码 ： Ａ
尽 管科 学界 对 制 动 噪声 的研 究 付 诸 了很 大 努
力 ， 是 因其发 生机 理和影 响 因素极 其 复杂 以及 重 但
对 噪音强度 起 到决 定 作 用 ， 正 相 关 性 ， 者 之 间 呈 两 可 以建立 如下 的数学 表达 式 ＿ ： ４ Ｊ
第２ ９卷 第 ３期 ２１ ０ ２年 ６月
贵州大学学报 （ 自然科 学版）
Ｊｕ ａ ｏ ｕ ｈｕＵ ｉ ｒ ｔ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎｅ ） ｏｒｌ ｆ ｉ ｏ ｎ ｅｓｙ（ ａｕａ Ｓｉ ｃｓ ｎ Ｇ ｚ ｖ ｉ ｅ
Ｖ０ ｜ ２ ． ３ ｌ ９ Ｎｏ
Ｊｎ ０ ２ ｕ ．２ １
不 当引起 的 ， 建立 的动 力学模 型 对制 动噪声 进行 并 定 性分 析 。另 外 ， 有学 者从摩 擦 学角度 以及 系统 还 馈 人 能量 角度方面探 讨 了制 动尖 叫 ， 都对 尖 叫 问题
做 了科学 的解 释 ¨ 。 文 章对 具 有 噪声 尖 叫的 制动 盘 和 摩擦 片 进 行 Ｃ Ｄ建模 ， Ａ 从动 力学 角 度对 其 进 行 了模 态 分 析 ， 提 取 了其前 ｌ ５阶模 态 并 进 行 了分 析 ， 现 引起 制 动 发 尖 叫 的主要诱 因 ， 这对 降低 制动 过程 中出现 的尖 叫 以及 结 构 的优化 都有很 大 意义 。
收 稿 日期 ： ０ ２— ４— ８ ２ １ ０ ２
ｕ — 节点位 移矢 量 。 —
模态 分析 时设 Ｆ（） ＝０ 而 矩 阵 ｃ通 常 被 忽 ｔ ，
略 。该方 程主 要有 模 态 叠 加 法 和直 接 积 分 法 两 种
汽车盘式制动器阻尼降噪试验研究_图文(精)
第 31卷第 12期2009年 6月武汉理工大学学报 JOURNA L OF WUHAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG Y Vol. 31 No. 12 J un.2009DOI :10.3963/j. issn. 167124431. 2009. 12. 019汽车盘式制动器阻尼降噪试验研究侯俊 , (摘要 : , 并通过试验方法来研究阻尼降噪的效果。
对内、 , 并和未增加阻尼层的 , 起到了减振降噪的作用。
关键词 :钳盘式制动器 ; 制动尖叫 ; 阻尼层中图分类号 : U 463. 51文献标识码 : A 文章编号 :167124431(2009 1220072203Experimental Analysis of Brake Squeal Noise with Use of Damping InsulatorHO U J un , GU O X ue 2x un(School of Automobile Engineering , Wuhan University of Technology , Wuhan 430070, ChinaAbstract : A damping insulator is added to the disc brake in order to reduce the brake squeal noise and experiments are taken to validate its damping effects. A contrasting research of the brake squeal with and without damping insulator was taken. The investigation shows that the damping insulator on the bottom layer of pads , which isbetween the two relatively vibration sur 2faces , leads to a contact friction energy loss and plays an important role in reducing vibration and noise.K ey w ords : disc brake ; squeal noise ; damping insulator收稿日期 :2009202213.作者简介 :侯俊 (19802 , 男 , 博士生 . E 2mail :derekhou@163. com汽车在制动时所产生的振动和噪声 , 对汽车的使用性能有很大的影响 , 会降低零部件的寿命 , 使制动器的工作可靠性降低 ; 影响制动稳定性 ; 甚至导致零部件的早期损坏而造成严重的后果 [123]。
盘形制动系统的颤振和噪声分析
盘形制动系统的颤振和噪声分析盘形制动系统的颤振和噪声分析引言盘形制动系统是现代汽车中广泛使用的一种制动装置。
随着汽车制造技术的不断发展，人们对汽车行驶过程中的颤振和噪声问题提出了更高的要求。
因此，对盘形制动系统的颤振和噪声进行深入分析和研究，对于提升汽车的制动性能、舒适性以及安全性具有重要意义。
一、颤振的原因及分析1. 制动盘变形制动盘在高速制动时由于受到剧烈的摩擦和温度变化，容易产生变形。
制动盘的变形会导致刹车时的颤振，同时也会引发噪声问题。
2. 制动系统的不平衡制动系统的不平衡也是导致颤振的原因之一。
当制动盘和制动片之间的卡钳力不均匀时，制动盘会存在不平衡的现象，进而导致颤振问题。
3. 刹车片材料和制动盘的不匹配刹车片材料和制动盘的不匹配也可能引发颤振问题。
如果材料之间的配合不良，会产生较大的摩擦因素，进而导致非均匀的制动盘表面和刹车片之间的力分布，给用户带来不适的颤振感。
二、噪声的原因及分析1. 制动盘和刹车片之间的摩擦噪声在制动过程中，制动盘和刹车片之间的摩擦会引发噪声。
这种噪声主要是由于制动片在高速旋转时，和制动盘之间的摩擦所产生的。
2. 制动盘面不平整制动盘表面的不平整也是产生噪声的一个重要原因。
当制动盘表面存在凸起、凹陷等问题时，刹车片在制动盘上的摩擦力会变得不均匀，进而引起噪音。
3. 制动系统的松动制动系统在长时间使用后，由于振动和磨损会导致部件的松动。
当制动系统中的零部件松动时，会引发噪声问题。
三、盘形制动系统颤振和噪声的解决方法1. 优化制动盘的设计和制造工艺通过优化制动盘的结构设计和制造工艺，可以有效降低盘形制动系统的颤振和噪声问题。
应确保制动盘的刚度满足要求，并采用适当的冷却结构来提高散热效果，减少制动盘的变形。
2. 优化刹车片材料的选择选择合适的刹车片材料也是解决颤振和噪声问题的重要手段之一。
合理选择刹车片的材料，确保其与制动盘的配合良好，减少因材料摩擦不当引起的问题。
制动器刹车噪音的控制研究
制动器刹车噪音的控制研究随着汽车的普及和发展，制动器刹车噪音的问题也越来越受到关注。
在驾驶过程中，制动器刹车噪音不仅会影响行车音乐的体验，更会让人感到疲劳和不适，严重时还会影响行车安全。
因此，对于制动器刹车噪音的控制研究显得尤为重要。
1. 制动器刹车噪音的成因分析首先，我们需要了解制动器刹车噪音的成因。
一般来说，制动器刹车噪音产生的主要原因有以下三个：1.1 刹车盘和刹车片之间的摩擦当汽车制动时，刹车片和刹车盘之间会产生摩擦。
如果刹车盘表面存在磨损或凹陷等问题，会导致刹车盘表面不平整，从而影响刹车片和刹车盘之间的摩擦情况。
这样会导致刹车片使用时摩擦声音较大。
1.2 制动器圆形度问题制动器圆形度指的是刹车盘在旋转时是否平稳，是否存在椭圆形变形。
如果存在这些问题，会导致刹车片和刹车盘之间的摩擦不平衡，从而导致噪音的产生。
1.3 制动器材料问题刹车片和刹车盘的材料会直接影响到刹车噪音的产生。
如果刹车片和刹车盘的材料不配合，会产生刹车噪音。
此外，如果刹车材料本身就是噪音较大的，也会导致制动器刹车噪音的产生。
2. 制动器刹车噪音的控制方法了解了制动器刹车噪音的产生原因，我们可以采取一些控制方法来降低制动器刹车噪音。
下面我们简单介绍一下几种常用的制动器刹车噪音的控制方法：2.1 制动器片材质优化首先，我们可以通过改善刹车盘和刹车片的摩擦性能来降低噪音的产生。
在选择刹车片和刹车盘的材料时，需要保证材料相互匹配，摩擦系数要适当。
此外，可以将含有噪音源的材料进行改进，例如添加特殊的填料和改变材料的结构，来降低刹车噪音。
2.2 制动器片形状优化通过优化制动器片的形状，可以减小刹车噪音。
例如，可以调整刹车片的形状和间距，来降低运动时的摩擦。
2.3 制动器减震优化针对一些轻质车辆和高速车辆，有时制动器产生刹车噪音也与车辆的共振有关。
在这种情况下，可以通过制动器减震来降低共振噪音。
2.4 制动器生产与安装优化生产过程和安装过程对于制动器刹车噪音的产生也有一定影响。
盘式制动器刹车片钢背结构对制动噪声影响研究
以浮钳式为例 （见图 １），当驾驶员踩下制动踏板时 ， 液压 油进 入活 塞缸 ，推动 活塞 ４，此 时 固定 在 活塞 上 的内摩擦片 ５在活塞的推动下开始接触并压紧制动 盘 ，与此 同时 ，制动钳 体也 同时在活 塞缸 反作用 力下 沿着 导 向销 向相反 方 向 运 动 ，因此 固定 在 钳体 上 的 另一 块刹 车片 （外 片 ）７也接 触 并 压 紧制 动盘 ，此 时 汽车将处于制动状态，在摩擦力 的作用下 ，迫使制动 盘停 止旋 转．在 此过 程 中刹 车 片 与制 动 盘 接触 面积 较大 ，故产 生制 动力 也 越 大 ，车 辆 能 够 迅速 制 动 ，但 刹车 片 尺 寸 越 大 ，所 带 来 的 制 动 噪 声 也 较 为 严
盘 式 制 动 器 刹 车 片 钢 背 结构 对 制 动 噪声 影 响研 究
z z z PsgiolePfrp
潘公 宇 ，姜 中望 ，王宪锰 ，李 东 ，孙 磊
（１．江苏大学汽车 交通工程学院 ，江苏 镇江 ２１２０１３；２，埃梯梯精密制造 （无锡）有限公 司，江苏 无锡 ２１４０２８）
摘要 ：通过 改变刹 车片钢背形 状方法来研究汽车制动 噪声 ，主要分为 ２阶段 ：１）通过建立实体和运动学模 型进行分析和仿真研究 ；２）采 用声 振实验进行验证 ．在 声振实 验过程 中 ，采取 激光测 振仪 以及 ＬＭＳ冲击 锤 ２个实验 ，同仿真分析结果 交叉 对 比以证 明仿真分析的准确性 ；采用 ３层结构 的刹 车片 ，相 比传统 的 ２ 层结 构刹车片 ，该刹 车片在不 改变制动强度 、保证安全 系数 的基 础上具有 更好 的阻尼特性 ，有效地 抑制噪 声的发生．根据 制动器 噪声台架试验 的结果 ，确定 了刹车 片 固有 频率对 制 动器噪声 的贡 献 ，并 在此 基础 上 ，设计 了不同结 构形状 的钢背刹车片来改变刹车片 固有频率 ，利用 ＡＮＳＹＳ进行 模态分析并制 作样品进 行噪声实验．仿 真和实验结果表明 ，新设计 的钢背 刹车片能有效地减小汽车制动噪声的产生． 关键词 ：盘式制 动器 ；刹车片钢背 ；激光测振仪 ；模态分 析 ；噪声 中图分类号 ：Ｕ ４６３．５ 文献标 志码 ：Ａ ＤＯＩ：１０．１６３５７／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ１０００－５８６２．２０１６．０２．１１
某型轿车盘式制动器制动噪声的控制
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｓ ｅ ｇ ｒ ｃ ｒ Ｐａ ｓ ｎ ｅ ａ ，Ｄｉｃ ｂｒ ｋ ，Ｂｒ ｋｉ ｇ ｎｏ ｓ ｓ ａ ｅ ａ ｎ ｉｅ
１ 前 言
制 动 噪 声 产 生 与 前 制 动 钳 总 成 和 制 动 盘 的设
Ｊ ｍｉ ｉＨｅ ｎ
（ ｌｈ ｈ ｎ ｈ ｉＤ ｎ ｍｉｓａ ｄ Ｐｏ ｕｓｏ ｙ ｔｍｓＣ ．Ｌ ｄ Ｄｅｐ ｉＳ ａ ｇ ａ ｙ ａ ｃ ｎ ｒｐ ｌｉｎ Ｓ ｓｅ ｏ， ｔ ）
【 ｂ ｔ ｃ】 ｅｃ ｓ ｉｍａｅｔ ａｃｒ ｉ ｒｋ ，ｔｓ ｏｎ ｎｔｉ ｔ ｔｈ ｔ ｒｋｎ ｏ ｅｆ ｑ ｅｃ ａｎｙｏｃｒ Ａ ｓｒ ｔＢ ｎｈｔ ｔｓ ｄ ａ ｓ ｂａ ｅ ｉｉｆｕ ｄｉ ｈｓ ｅ ａ ｂａ ｉｇｎｉ ＇ ｕ ｎｙｍ ｉ ｃ ａｓ ａ ｅ ｏ ｄｃ ｓｔ ｓｉ ｅ ｌ
模 态是 导 致 制 动 噪 声 产 生 的原 因之 一 对 制动 钳 支 架 结 构设 计进 行 了改 进 ， 对 装 有 改 进后 制 动 钳 支 架 的 盘 式制 动 并 器 进行 了 台架 试 验 结 果 表 明 ． 动器 冷 态 制 动 噪 声 从 １ ０５ｄ 制 ０ ． Ｂ下 降 为 ７ ． ｄ 达 到 了 陔 车 型对 制 动 器 噪 声 的 限值 ３４ Ｂ， 要求 。
主题 词 ： 车 轿
盘 式 制动器
制 动噪声
中 图分 类 号 ： ４ ３５ 文 献标识 码 ： 文章 编号 ：０ ０ ３ ０ （０ １ １ － ０ ０ ０ Ｕ ６ ．ｌ Ａ １０ — ７ ３ ２ １ ）１ ０ ２ — ３
Ｃｏ ｔｏ ｆＢｒ ｋ ｎ ｉｅ ０ Ｃａ ｓ ａ ｅ ｎ ｒ ｌｏ ａ ｉ ｇ Ｎｏ ｓ ｆＡ ｒＤｉｃＢｒ ｋ
浅析摩托车盘式制动系统制动噪声及解决方案
35浅析摩托车盘式制动系统制动噪声及解决方案覃成亮 杨正烨(重庆宗申创新技术研究院有限公司)摘要：制动系统是摩托车重要的组成部分，是实现行车过程中制动或停车的安全装置，盘式制动系统现已成为摩托车的主流配置。
良好的制动性能不但能提升行车安全，还能给驾驶者带来舒适的骑乘感受，提升驾驶乐趣。
但如果制动时产生噪声，也会给驾驶体验带来不好的感受。
一般制动噪声是因固体的不规律振动产生的，与摩擦片的材料、制动盘、钳体、背板等零部件的本身特性也有关系。
还与加工精度以及制动工况、环境温度和湿度等因素有关。
产生噪声的原因不同，制动时的噪声也有高有低，各有不同。
解决制动噪声的方式很也多种，如通过改变摩擦片材料、增加消音片、提高制动器加工精度等。
除了上诉零部件振动产生噪声之外，空气气流也会产生一定的噪声，又称气流噪声。
本文讲述的就是制动时较少见的气流噪声，通过实际操作案例，浅析摩托车盘式制动器噪声及解决方案。
关键词：制动噪声 制动盘 摩擦片Qin Chengliang Yang Zhengye(Chongqing Zongshen Innovation Technology Research Institute Co., Ltd.)Analysis on the Brake Noise of Motorcycle Disc BrakeSystem and its SolutionAbstract: The brake system is an important part of motorcycle, and it is a safety device for braking or stopping during driving. Disc brake system has become the mainstream configuration of motorcycle. Good braking performance can not only improve driving safety, but also bring comfortable riding experience and driving pleasure. But if there is noise when braking, it will also bring bad feeling to the driving experience. The general brake noise is caused by the irregular vibration of solid, and is also related to the material of friction plate, brake disc, caliper body, back plate and other parts. It is also related to machining accuracy, braking condition, ambient temperature and humidity. The causes of noise are different, and the noise during braking is different. There are many ways to solve the brake noise, such as changing the friction plate material, increasing the silencing plate, improving the brake processing accuracy and so on. In addition to the noise produced by the vibration of the appeal parts, the air flow will also produce certain noise, also known as air flow noise. This paper is about the rare air flow noise when braking. Through the actual operation case, the paper analyzes the noise and solution of motorcycle disc brake.Key words: Brake noise Brake disc Friction plate36 1 背景以某车型为例，简称RT3车型。
汽车盘式制动器制动噪声的分析与研究
第35卷第6期滨州学院学报2019年12月Vol.35,No.6Journal of Binzhou University Dec.,2019汽车盘式制动器制动噪声的分析与研究冯川(滨州学院机电工程学院，山东滨州256603)摘要：以某轻型汽车为研究对象，根据制动时的受力情况，建立盘式制动器三维模型，使用SYSNOISE求解器对不同制动初速度下的噪声强度进行分析。
在确定合适的边界条件和自由度后，完成临界条件下制动盘、制动片和制动支架的模态分析。
通过结果对比，总结不同频率下形变量的变化规律，并针对由共振引起的噪声问题提出初步解决方案。
关键词：盘式制动器；噪声分析；模态分析中图分类号：U461.3文献标识码：A DOI：10.13486/ki.1673-261&2019.06.012汽车盘式制动器在工作时，由于制动片和制动盘之间摩擦系数的变化，会导致两者接触时受力不均，造成刚度较小的制动盘和底板被加速从而产生制动噪声口」。
与此同时，制动衬片和制动盘间摩擦力的改变，也会使制动件在连续交变力的作用下发生自激振动,产生连续噪声。
这些污染噪声不仅会引起车上人员的不适及紧张,也会对车辆行驶的安全性与舒适性造成影响図。
因此，研究制动时振动噪声的产生机理，总结变化规律及特点,优化结构设计，有效降低噪声等级是十分必要的。
Abdelnaser A等建立了汽车盘式制动器的仿真分析模型，并计算得到了制动盘和制动块的固有频率，经过对比发现，相近的固有频率对制动噪声的产生有重要影响间。
吉林大学的李兵等人运用ANSYS软件，结合复模态分析方法和有限元理论,对汽车盘式制动器的15阶模型进行了计算分析。
结果表明，从第7阶模态开始出现噪声，第11阶模态的固有频率与噪声频率最为接近，因此在此模态下制动噪声最为严重⑷O1振动与噪声的基本理论物体的振动产生声波，两者之间存在必然的直接联系。
假设物体的复杂振动由多个不同频率的简谐振动组成,且各频率之间不成简单的正比关系，则该振动发出的声音是不和谐的，会使人产生烦躁和焦虑的情绪。
某型轿车盘式制动器制动噪声的控制
某型轿车盘式制动器制动噪声的控制盘式制动器在现代车辆中广泛应用，是一种高效可靠的制动系统。
然而，随着车速的提高和制动器材料的更新替代，盘式制动器制动噪声问题日益引起人们的关注。
制动噪声不仅影响乘坐舒适性，还会引起车辆的失控，对行车安全构成威胁。
因此，控制盘式制动器制动噪声成为了一个紧迫的问题。
盘式制动器制动噪声是由制动器在制动时产生的动态变形所引起的。
这种变形会导致制动盘和制动片之间的振荡，进而形成高频噪声。
为了控制这种噪声，可以采用以下方法。
首先，改进材料的选择和制造工艺。
盘式制动器的制动盘和制动片材料是制动噪声中最关键的因素。
选用低噪音材料的制动盘和制动片，通过更加精细的制造工艺来降低其表面粗糙度，可以有效控制制动噪声的产生。
其次，采用减振措施。
减振措施包括在盘片接触面上涂抹润滑材料、采用减振片和减振弹簧、降低制动器材料的膨胀系数等。
这些减振措施可以有效地减少制动盘和制动片间的振动和噪声。
再就是改善制动器的设计。
加宽制动盘和制动片的接触面积，增加制动盘的厚度，增加制动片的阻尼层，可以有效地降低制动噪声，提高乘坐舒适度。
除了上述措施之外，还有一些操作方法可以控制盘式制动器制动噪声。
在刹车的过程中，尽量采用轻脚踩刹车的方式，避免突然用力刹车。
此外，定期检查制动器的磨损情况，及时更换磨损的制动器材料。
总之，盘式制动器制动噪声的控制是一个综合性的问题，需要从材料、制造工艺、设计和操作等多个方面入手。
只有通过改进制动器的设计和技术，加上车主的操作方式和保养，才能真正减少盘式制动器制动噪声，保障行车安全和乘坐舒适度。
传统的盘式制动器噪声控制方法已经得到了广泛应用，并取得了一定的效果。
但是在实际应用中，仍然存在一些问题需要解决。
为了进一步降低盘式制动器制动噪声，近年来，一些新的方法被提出并得到广泛关注和应用，如“有源噪声控制”和“材料调制技术”。
“有源噪声控制”基于反相干涉原理，通过电子和机械手段产生相反相位噪声信号，从而降低噪声水平。
盘式制动器异响故障的分析与排除
盘式制动器异响故障的分析与排除为了使摩托车获得最佳的制动效果，许多车的前轮都装配有液压盘式制动系统（俗称碟刹）。
但是，在使用中，经常会产生异响现象，往往还伴随有摩擦片“偏磨”故障。
1. 制动时有异响。
故障原因主要有两个：一是摩擦衬片材料组成不均匀，金属末和石棉分布不均，造成摩擦衬片局部过硬，制动时硬质点与制动盘磨擦发出响声；二是制动盘的表面硬度与摩擦衬片之间配合不恰当。
2. 解除制动后有异响。
若检查外侧面摩擦片有“偏磨”现象时，说明制动钳活塞回位困难，一般是由于活塞外表面过脏引起的。
用制动油清洗脏物，将活塞表面涂上干净的制动油，使活塞能自由地运动，无卡滞现象，故障即可排除。
若检查内侧摩擦片有“偏磨”现象时，说明制动钳体回位困难，一般是因钳体支承产生运动干涉所引起的。
拆除钳体及安装支承架，用锉刀或电动砂轮将前减震筒支承座的干涉部位修磨去 1 ～ 2mm ，保证钳体与该处留有间隙大于 1mm ，故障即可排除。
3. 不制动时产生有节奏的异响。
一般是制动盘摩擦工作表面跳动超差引起的，将百分表架固定于前减震器上，用百分表量头测量制动盘的端面跳动，轻轻转动前轮，若测得端面跳动大于 0.30mm ，必须更换制动盘才能排除异响。
4. 向前或向后，或转弯推车时产生异响。
一般是前轮轴轴承间隙过大或前轮轴弯曲所致，用百分表测量轴承的径、轴向间隙，若已超过使用极限（ 0.10mm ），应成套更换轴承。
将前轮轴用 V 型铁架起，用百分表测量其中间部位，转动前轮轴，百分表读数的 1/2 即为弯曲变形量。
若已超过使用极限值（ 0.20mm ），应经静压矫正修理后才可能使用；否则应更换新前轮轴。
盘式制动器在使用过程中，常见的故障有气阻、制动力不足和制动时有噪声等。
一、气阻盘式制动器的发热部位集中在很窄的制动衬块上，其单位压力又比鼓式制动器大，制动衬块和钳体的活塞直接接触，因此制动时的热量极易传给制动液。
这样，使盘式制动器容易产生气阻现象。
制动器噪音产生分析
车制动噪声产生原因及影响发布: 2009-7-22 11:08 | 作者: admin | 查看: 23次汽车制动所发生的尖叫噪声，会分散人们的注意力，造成人们心情紧张烦躁、不舒服。
制动噪声通常指的是汽车制动中的制动尖叫、短暂低沉的啁啾声、或是整个制动过程的啸叫声。
汽车标准对试验室条件下制动噪声作了明确的限制，轿车要严于货客车。
据悉国家环保总局正在制定公路环境下《汽车定制噪音限值标准》，将刹车噪声列为车辆年检的一项重要内容，预计2003年出台实施。
一、盘式制动器产生噪声的原因1．活塞回位的密封圈弹力不足引起拖磨因为盘式制动器不像鼓式制动器有专用的制动蹄回位弹簧，其回位靠轮缸内活塞密封圈的变形弹力回位，(如图示)经回位后摩擦片与制动盘的单边间隙为O.05一O.25mm，而鼓式制动器的制动间隙一般为0.03一O.6mm。
当活塞密封圈的材料有问题，比如硬度，规定70+5度。
若采用劣质的活塞密封圈，硬度较低时将影响活塞回位，引起拖磨，制动盘表面磨损严重，有较深的磨痕和抽沟现象。
制动时会使接触表面接触不好，使得制动过程发生跳跃、振动，引起尖叫。
2．减振垫片脱落或失效在盘式制动器的两个摩擦块衬板和活塞之间一般都各附上一块减振垫片，减振垫片由0.5一O.8mm淬火冷轧钢板成形，两面涂覆橡胶层，起缓冲、减振作用，能降低制动时摩擦块的振动频率。
若此减振垫片脱落或失效会引起制动尖叫增大。
3．摩擦块表面磨出釉光摩擦块表面脆化光亮的釉光层，比正常摩擦块的摩擦系数要低，不仅会产生尖叫，而且降低制动效能。
在一般情况下，釉光现象是因为频繁地紧急制动而产生的(特别是杂牌劣质摩擦材料)，也可能因为摩擦块表面被油污染造成的。
“前盘后鼓”制动配置的车辆，前轮盘式制动器的制动力约占全部制动力的60％一80％(前轮驱动的车辆这一比值较高)，这样前轮的制动尖叫(特别是单侧尖叫)，应引起驾驶员的重视。
并关注下列原因：a 制动盘转动时工作面跳动超过0.05mm、制动盘变形或表面有缺陷；b 制动钳总成缸体活塞密封圈破损、缸体裂纹等原因引起制动油泄露，污染摩擦块表面；c 钳体总成排气时未采用专用导管，致使制动油窜出时粘污摩擦块；d 轮毂油封损坏，引起润滑脂污染摩擦块。
抑制盘式制动器振动噪声的阻尼层研究
第３ ２卷
第 ６期
孙 国辉 ， ： 制盘式制动器振动噪声的阻尼层研究 等 抑
１Ｏ ２
９５ ５
备１０ １
缸 ８ ０
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频率， ０ Ｈ ×１ ’ ｚ
（） 阻尼层 前 ａ加
盏 ：
缸
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图 ２ 阻尼层 示意图
频率， ０Ｈｚ ｘ１ （） ｂ 加阻尼 层后
意图， 圆形部分 所示 为放 大后 的阻尼 层结构 。
常重要 的现实 意 义 ， 且 越 来 越成 为 汽 车研 究 领 并
域 的一个 重要课 题 。
制 动 钳
１ 盘 式 制 动 器 制 动 块 有 无 阻 尼对 比试 验
试验 通过在 内制 动块 与 分 泵 活塞 之 间 、 制 外
法 。当制动块 处 于弯 曲模 态 时 ， 于制 动块 与 位
作者简介： 国辉 （９ ３一） 男 ， 孙 １６ ， 黑龙江克 山人 ， 武汉理工大学理学院博士研究生 ； 杭州万 向集团技术中心 高级工程师 基金项 目： 浙江省重点实验室科 研基金资助项 目（ ０ ３ １０ ２ ． ２０ Ｅ ０ ５ ）
制动 背板之 间 的 阻尼 层 也 会 随之 变 形 ， 通 过 剪 并 切 阻尼 将发 生形 变 的机械 能转 化为热 能散 发 到空 气 中 ， 而达 到减 少 系统振 动和 噪声 的 目的 ｊ 从 。 该 试验 是 比较无 阻尼层 和 有阻 尼层 的制 动器 在 噪声 产生 上 的 区别 。试 验 使 ２ １ ）６— ９４— ４ １０ ４ Ｘ（０ ０ ０ ０ ５ ０
文献 标 志 码 ： Ａ
抑 制 盘 式 制 动 器 振 动 噪 声 的 阻 尼 层 研 究
盘式制动器制动异响的解析
盘式制动器制动异响的解析摘要：随着社会的进步，人们生活水平的不断提高，顾客对汽车产品的质量、乘坐舒适性的要求也越来越高。
因此，提升汽车产品的质量，提高客户的满意度，势在必行。
文章下面以某车型后盘式制动器制动异响的分析与整改为例进行阐述。
关键词：盘式制动器；制动异响；分析引言为了解决某盘式制动器项目在台架噪声测试中发现的叫噪声，采用了锤击法结合有限元计算对主要零部件进行了频率匹配，在ABAQUS中模拟出了相同频率段的噪声。
通过分析计算发现针对性地修改制动钳支架的结构能够避免制动器与其他周边零部件之间发生模态耦合，直接有效地降低制动异响的发生率。
1制动器噪音类型制动器噪音可以分为行车噪音和制动噪音两种类型：行车噪音为制动器安装在车辆上后，零部件松动、变形、装配干涉及破坏等原因，出现振动、接触摩擦而导致的噪音。
制动噪音是指车辆在制动过程中，制动块与制动盘、制动蹄与制动鼓对偶摩擦产生的尖叫、异响等。
通常制动噪音又称为制动异响。
目前，国家对制动器制动噪音笼统的要求为不允许出现，汽车行业标准QC/T564-1999进行台架试验时，制动噪音要求应小于76dB。
2制动异响产生的机理声音的产生是由物体振动或往复运动引起的，将振动所产生的能量以声波的方式释放出去。
汽车制动异响产生的机理，主要是由于汽车在行驶过程中减速或停车，踩下制动踏板，真空助力器推动制动主缸工作，建立制动系统油压，通过管路系统将压力传递给制动器，制动分泵推动摩擦块夹紧转动中的制动盘，摩擦块与制动盘发生摩擦振动，并通过制动钳总成、制动钳安装法兰、轴、稳定杆及悬架等零部件将振动所产生的能量释放出去。
汽车制动引起的噪音是一个系统性的过程，噪音的声压级的大小不仅与摩擦振动密切相关，还受自身结构（制动系统、悬架系统、传动系统等零部件）及各种工况（制动速度、环境温度、湿度条件）影响。
根据制动尖叫统一理论的观点，制动盘、摩擦块接触表面的瞬时结合-分离过程，或不光滑的摩擦、滑动过程，会产生冲击激励。
SAE J2521 盘式和鼓式制动器台架噪音试验
SAE J2521 盘式和鼓式制动器台架尖叫噪音试验前言一个欧洲工作组包括汽车制造商，制动系统供应商和摩擦材料公司，开发了一个台架试验程序叫做AK噪音。
这一程序延用拖拽模式实验程序并拓展到包括减速度制动。
在美国一个普遍的方法是使用重点在于重现车辆道路试验的减速度模式程序。
一个全球的尖叫噪音模型已经被研发出来，结合了拖拽模式和减速度模式实验以 满足尖叫噪音台架实验的全球标准的强烈需求。
这一程序在1999年2月第一次提交到SAE噪音工作组。
基于AK拖拽，减速度和摩擦性能模式，这一带有可选的低温噪音部分和可选的衰退恢复部分后噪音的模型包括31个部分，2321次制动。
这一程序很大程度上受益于AK程序。
这之前的工作被感恩的接受了。
这一被推荐的程序最新的改动结合了一个特殊的设计部分，Ｂ部分，用于评估鼓式制动器噪音。
一个新的可选的低温部分也被加入到这一盘式制动器部分以便更好的评价低温制动尖叫。
这些部分的噪音数据被用来反映低温环境下产生的噪音。
鼓式制动器在达到稳定的性能之前需要更长时间的磨损，这是客户的认知。
在同样的压力下鼓式制动器提供的力矩输出小于盘式制动器的。
这导致了更低的热量产生负载。
基于以上的原因一个适用于鼓式制动器的噪音模型被引入。
鼓式制动器噪音模型使用了一个磨合模块，一个噪音研究模块，然后一个二次的更彻底的磨合模块，紧接着一个二次的噪音研究模块，然后一个最后的噪音研究模块。
对于重载鼓式制动器和低温噪音试验的选项没有包括因为鼓式制动器的变化使得制定一个单一的标准并不现实。
内容列表1.范围1.1 目的1.2 理论基础2.参考3.定义3.1 通用的定义3.2 试验设备定义3.3 测量3.4 数据分析计算3.5 制动操作4. A部分：盘式制动器试验模型4.1 试验模型部分总结4.2 噪音评估部分4.3 可选部分——低温噪音4.4 可选部分——衰退恢复后的噪音5. B部分：鼓式制动器试验模型5.1 制动总次数6.结果6.1 结果的总结图6.2 绘图样本7.注意7.1 边缘的标记图1 麦克风定位/图2 制动操作/图3 制动压力曲线/图4 对0 Bar的制动压力曲线/图5 刹车操作/图6 结果的历史总结/图7 噪音发生变化的总结/图8 摩擦性能变化的总结//表1 前盘衰退初始温度/表2 后盘衰退初始温度1. 范围SAE J2521 程序适用于乘用车辆和轻卡在普通运行条件下的高频尖叫类型的噪音。
浅析盘式制动器制动噪音
浅析盘式制动器制动噪音摘要：车辆需求的增加，带动了汽车业的发展，汽车制动性能对汽车行驶的安全性以及舒适性，有较大的影响，随之产生的汽车制动噪声则更为复杂，不仅是自身问题的因素，也是其他因素的影响。
本文针对盘式制动器制动噪音以及相关的内容进行分析研究。
关键词：汽车；盘式制动器；制动噪音在汽车行业发展的过程中，汽车的安全性能、制动性能等是汽车行驶安全的保障。
在汽车制动过程中发出的噪音主要是指汽车制动尖叫、短暂的低沉音等，制动噪音的产生具有突发性、随机性、间歇性。
制动器制动噪音的产生，影响周围环境及行车的舒适性等，在汽车设计研究中，需要加强制动器制动噪声的研究。
1.制动器制动噪音产生的机理在汽车制动的过程中，制动器通过摩擦片与制动盘或制动鼓之间的摩擦，将汽车的动能转变为热能，释放到空气中。
在制动器不工作时，摩擦片与制动盘或制动鼓之间会保持一定的间隙，使得汽车的车轮可以自由的旋转。
盘式制动器，又称为碟式制动器，主要由制动盘、分泵、制动钳、油管组成，具有散热快、结构简单、耐温性能好、制动效果稳定等多种优势，故在汽车制动系统设计中，应用广泛。
其制动盘暴露在外，在工作的过程中，制动器对制动盘产生的压力较高，可以将水挤出，加上制动器衬垫对制动盘的擦拭作用以及制动盘的旋转离心作用，所以盘式制动器的排水性能较好[1]。
虽然盘式制动器有寿命长、性能好等优势，但是在其工作的过程中，因为制动作用，会产生制动噪音。
制动噪音的产生，会影响汽车乘车人员的乘车舒适性和安全性，同时噪音还影响人们的身体健康。
2.盘式制动器的制动噪音随着盘式制动器在汽车制动系统中的广泛应用，盘式制动器的制动噪音引起了人们的关注。
制动噪音的产生，影响着人们的健康，以及乘车人员的舒适性，为了降低汽车盘式制动器的制动噪音，改善城市环境，需要加强汽车制动噪音的消减研究。
早在上世纪三十年代人们就开始研究制动噪声问题，并形成多种用于解释制动噪声机理的理论，积累了不少基于这些理论的解决特定问题的工程实用方法和分析问题的各种理论模型，但迄今为止对制动噪声的研究从发生机理到分析方法仍未取得一致的结论。
盘式制动器制动振动噪声研究
盘式制动器制动振动噪声研究摘要：本文基于对制动噪声的理论机理、建模和实验研究、测试程序和摩擦材料表面微观结构及其组份对制动噪声的影响分析，提出了发展新型摩擦材料来研究和消除制动振动噪声的思路。
关键词：综述；制动振动；制动噪声；摩擦材料近年来，随着、汽车保有量和盘式制动器和各类非石棉摩擦材料应用的急剧增加,各国都在逐步限制制动噪声。
表1为对不同制动噪声的抱怨，表2为对各项制动指标重视的优先次序，我国也即将把制动噪声列为车辆年检的一项重要内容。
虽然人们很早就开始研究制动噪声问题，并形成多种解释制动噪声机理的理论模型、以及解决特定问题的工程实用方法，但迄今为止对制动噪声的研究从发生机理到分析方法仍未取得一致[1]。
1 制动噪声的分类、特征及其影响因素1.1 制动噪声的分类及其特征不同研究者对制动噪声的分类不同\，但频率是各种文献分析制动噪声时普遍采用的基本特征参数。
一般根据制动器部件振动频率的频段将制动噪声分成三类：低频振动噪声、低频尖叫和高频尖叫。
1.1.1低频振动噪声低频制动噪声（100～500Hz），如Groan、Hum、Moan和Judder等。
对于Groan，文献[2]认为通过改变系统阻尼、刚度或在制动盘表面覆盖固体润滑膜等可以抑制这类噪声。
Hum和Moan[3]的振动频率在100～400Hz之间，其潜在影响因素包括：对偶件间、卡钳与摩擦片间的压力分布状况等。
Judder（5～100hz）主要由车辆的悬挂和转向系统的共振造成，并受轮速变化的影响。
1.1.2 低频和高频尖叫低频尖叫的频率在1～3kHz之间；高频率尖叫的频率在2～16KHz之间或上限到人耳听力的极限。
其中频率在1～16kHz之间的制动尖叫声严重影响车辆的舒适性和环保品质。
为此，很多学者［4］对这类噪声进行了大量的研究，然而如图1和图2所示，其发生倾向、频率与摩擦片承受的载荷、温度之间关系复杂，故至今仍末产生统一认识。
2 制动噪声的研究进展与评述2.1 制动噪声的机理研究自1935年以来，人们在基于不同的理论分析和大量的实验研究的基础上，形成了多种不同的制动噪声机制。
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盘式制动器制动噪声的研究
摘要随着科学技术的发展，噪声污染日益严重，控制噪声污染已成为环境保护的重要内容。
而机动车辆向快速和大功率方面的发展，使得道路交通噪声已成为城市的主要噪声源。
本文针对盘式制动器的工作原理，对现有行业阻尼降噪进行分析研究，提出了阻尼降噪的理论依据。
关键词:盘式制动器；制动噪声；阻尼降噪
前言
制动系统是汽车的一个重要组成部分，他直接影响汽车的安全性。
伴随汽车制动产生的制动噪声长期以来一直困扰着汽车制造商们。
当前汽车广泛采用盘式和鼓式制动器来实现停车和减速，但鼓式制动器一般比盘式制动器更易产生制动尖叫。
如果制动器设计不合理、摩擦材料的老化或制动工况的改变，制动时就可能引起强烈的振动，并伴随着噪声。
高频制动噪声往往非常刺耳，通常高达110dB，为城市主要噪声污染。
1盘式制动器
盘式制动器具有散热性好、制动效能稳定、抗水衰退能力强、易于保养和维修等优点,可广泛应用于飞机、铁路、车辆和工程机械。
对盘式制动器的早期研究侧重于试验研究其摩擦特性,随着用户对其制动性能和使用寿命要求的不断提高,有关其基础理论与应用方面的研究也在深入进行。
盘式制动器是通过制动钳体从两侧夹紧与车轮共同旋转的制动盘来产生制动的（如图1）。
盘式制动器又称轴向加载制动器，其摩擦副中的旋转组件是圆盘形的制动盘，当摩擦块沿轴向移动，并以一定的压力压向制动盘时，在制动盘与金属盘之间会产生相应的摩擦阻力矩，即制动力矩。
图1 盘式制动器
1．制动盘 2.制动钳体 3.摩擦块 4.活塞 5.进油口 6. 导向销7.车桥
2 制动噪音的产生
制动摩擦噪声的产生不仅与经典的摩擦振动理论有关,还受到制动系统自身结构和复杂的工况条件的强烈影响,是目前摩擦振动和噪声控制研究领域的重点、热点和难点。
如果制动器设计不合理、摩擦材料的老化或制动工况的改变,制动时就可能引起强烈的振动,向环境中辐射制动噪声。
制动器的振动不仅包括摩擦材料特性引起的摩擦振动,还包括机械部件振动特性引起的部件振动摩擦振动与摩擦材料的硬度、表面处理、压缩弹性率、拉伸强度、气孔率、黏弹性、摩擦因数-温度关系曲线、摩擦因数-速度关系曲线等参数有关。
摩擦振动的趋势随着表面接触压力的增加而增加,也随着摩擦材料表面温度的升高而加强。
相对滑动速度增加时,摩擦因数也随着变化,因而出现振动噪声的可能性也会增加。
摩擦因数-速度曲线的负斜率是产生制动噪声的重要因素之一。
制动器部件的摩擦振动是由于作为相对速度函数的摩擦因数变化的结果,而相对速度又产生于制动衬片、摩擦表面(制动盘或制动鼓)和机械系统的阻尼器之间,当两摩擦表面的相对速度增加时,若摩擦因数减少,则产生摩擦振动,引起部件的振动而发出噪声。
当接触的部件由于摩擦而发生磨损后,其间隙增大也会引起部件振动。
通过高速电子光斑干涉仪与近场声压测量方法发现制动部件的振动与噪声有很
好的一致性。
3 盘式制动器的阻尼降噪
20世纪70年代初,工厂采用在盘式制动器中制动块的底板上粘贴一层阻尼层的做法实现制动器结构减振降噪的目的。
这种阻尼粘贴层通常采用ARS复合层结构,如图2。
制动器生产厂家从20世纪80年代就开始为汽车制造商提供带有阻尼层结构的制动器产品。
但是,有关制动器阻尼降噪方法的理论研究很少,大多停留在试验研究基础上的实践。
图2 阻尼粘贴层ARS结构
阻尼层在制动器结构中的真实效能一般要靠反复的尝试性试验来把握,这不仅耗时、耗资,而且依赖于设计者的经验,因而缺乏普遍指导意义。
更值得注意的是,这种处理方法并非总是有效的,阻尼层对某类制动器的噪声起作用,而对于另外的制动器则完全不起作用的现象广泛存在。
但由于没有有效的定量估计和预测的方法,往往使制动器噪声阻尼控制方法实践起来事倍功半。
4 有阻尼层的制动器系统的建模
要分析制动块与制动钳(或分泵活塞)之间的阻尼层的摩擦作用对整个制动器稳定性的影响,就需要将其引入到整个制动器的闭环耦合模型中。
为了便于进行特征分析,不引入滑动摩擦系数的描述方式,而是通过能量等效的转换方法将该接合面间的动摩擦引入到制动器的整体结构模型中,主要基于以下两点考虑。
(1)建立制动器的闭环耦合模型时,认为分泵作用在模型上的正压力始终保
持不变,忽略制动块弯曲振动导致的微小的压力波动,因而内制动块和分泵活塞之间以及外制动块与制动钳接触表面之间的接合面上作用的动摩擦力大小可表示为
PA F c μ= (1) 式中μ为表面间的平均滑动摩擦系数,P 为作用在分泵活塞上的压力,A 为分泵活塞的有效作用面积,该力的方向与其所施加的对象的相对运动速度方向相反。
(2)接合面间接合阻尼作用后的制动器振动模型(式(2))是在原制动器线性闭环耦合振动方程式(3)的右边添加一个常力项得到。
（2）
（3）
式中M 和K 分别是按有限元方法得到的制动器各组成子部件的质量和刚度矩阵;Kf 是由子结构部件之间的安装和联接关系确定的界面联接刚度矩阵;位移向量U 由所有子部件各节点的平移自由度组成。
上述模型中略去了结构材料本身的小阻尼。
当
在制动块的底板上粘贴阻尼层后,接合阻尼作用的结果使制动器原振动模型中增加了常力摩擦力项{Fc}。
式(2)右侧的常数项的出现破坏了原制动器振动方程易于直接进行特征分析求解系统不稳定特征解的优点。
因此,利用能量等效将阻尼层在接合面间的摩擦作用转化为系统中的粘性阻尼,即按条件
（4） 给出阻尼矩阵[β],使下式成立。
（5）
则式(3)被转化为
（6）
只考虑一种最简单的情况,即阻尼矩阵[β]中所有的非零元素都是常数β0,非零元素的位置由存在接触面间相互作用的节点的位置确定,用只含0、1元素的一指示矩阵[P]指示。
(7)
利用式(6)分析接触面动摩擦对系统稳定性影响比较方便、直观。
5 结论
本文首先概述了制动器的工作原理，并对现有行业内制动器的降噪方法进行分析，通过对阻尼层的系统建模，探讨此理论分析方法能够预测并一定程度定量地估计阻尼控制手法对特定类型制动器的有效性,因而避免了目前仅依据经验以及通过对大量不同阻尼材料进行试验确定阻尼降噪方案的做法。
在此基础上,还可以进一步研究包含约束阻尼的多层ASR结构对抑制制动器振动噪声的作用。
参考文献
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