摩擦材料對汽車制動噪聲的影響

車輛工程專業畢業論文，論文編號:JX909  論文字數:22334.頁數:47

摘    要

    據統計，城市中的噪聲中交通運輸噪聲可占75%，汽車噪聲則占其中的85%，
而汽車制動時產生的尖叫和振顫聲又是汽車噪聲的重要組成部分。汽車制動噪音已成為現代城市生活不可忽視的一大公害。
 本文以盤式制動器為研究對象，基于阻尼技術的減振降噪作用，從摩擦副材料設計和摩擦片的阻尼特性方面著手，采用理論分析（制動力矩、運動方程等）和有限元計算相結合的方法，對粘彈材料摩擦片的噪聲與振動進行分析，探討材料的粘彈性對摩擦片制動噪聲及振動的影響。
  
關鍵詞：摩擦材料 制動器 振動 噪聲

Abstract
 According to the statistics, 75 percent of the city noise is the traffic noise, and car noise accounted for 85 percent of them, screaming and vehicle vibration quavery is an important component of the car noise when braking. Automotive brake noise has become a public hazard which can not be ignored in modern city life.
 The article has researched into disc brake, and it is based on the damping role of vibration and noise reduction technology, started with the friction materials’ design and friction damping characteristics of the film, and used the methods of theoretical analysis (brake torque, equation of motion, etc.) , and combination with the finite element calculation, and then to analysis the friction pad and film viscoelastic vibration modal, and finally to explore the effect of friction material viscoelastic on disc brake-shoe’s vibration and braking noise.

Keywords：Friction Materials, Brakes Vibration, Braking Noise

摘    要 i
Abstract ii
目  錄 iii
第一章  緒 論 1
1.1  國內外研究現狀 1
1.2  研究的意義 2
1.3  研究方法與系統描述 2
1.3.1  研究方法 2
1.3.2  系統描述 3
1.4  論文內容概述 3
第二章  摩擦制動器的原理與噪聲 4
2.1  摩擦制動器的簡介、結構與特點 4
2.1.1  制動器簡介與分類 4
2.1.2  盤式制動器的結構 5
2.1.3  盤式制動器的特點 6
2.2  制動摩擦材料 7
2.2.1  制動摩擦材料的發展現狀 7
2.2.2  摩擦材料的種類 8
2.3  制動器噪聲源分析 10
2.3.1  制動噪聲產生的原因 10
2.3.2  目前制動噪聲研究成果 10
第三章  摩擦制動器特性分析 12
3.1  摩擦材料分析 12
3.1.1  石棉基摩擦材料 12
3.1.2  粉末冶金摩擦材料 12
3.1.3  對比分析 14
3.2  摩擦片阻尼特性分析 15
3.2.1  阻尼技術 15
3.2.2  阻尼材料的耗能原理及性能指標 16
3.2.3  影響材料的主要因素 17
3.3  汽車制動過程分析 19
3.3.1  制動過程中的能量轉化 19
3.3.2  制動力矩方程 20
3.3.3  運動分析 21
3.4  制動副的摩擦特性分析 22
3.5  摩擦片振動模型的建立 24
3.6  摩擦材料的粘彈性對制動噪聲的影響 26
3.6.1  摩擦材料的粘彈性與振幅的關系 26
3.6.2  材料的粘彈性與振幅衰減速度的關系 27
第四章  有限元分析 29
4.1  有限元分析方法簡介及其應用 29
4.1.1  有限元法簡介 29
4.1.2  有限元分析在研究制動噪聲中的應用 31
4.2  摩擦片振動有限元數字模型 31
4.3  摩擦片有限元模型的建立 33
4.3.1  幾何簡化及基本假設 33
4.3.2  摩擦片模型的離散化處理 34
4.3.3  邊界條件 35
4.3.4  給定條件 35
4.3  有限元分析結果 36
第五章  結論 39
5.1  本課題的研究總結 39
5.2  未解決的問題 40
5.3  新型制動摩擦材料展望 40
致    謝 41
參考文獻 42