磁场对汽车盘式制动器摩擦噪声的影响规律及机理研究

发布时间：2020-05-07 20:52

【摘要】：制动器摩擦噪声广泛存在于各类车辆,严重影响汽车制动NVH性能和驾乘舒适性,给城市带来了噪声污染,已经成为整个汽车行业亟需解决的难题。摩擦学研究表明,摩擦副的微观特性是引起摩擦噪声的主要原因之一;磁场可在一定程度降低摩擦噪声。但是目前关于磁场对制动摩擦噪声影响的研究较少,缺少关于磁场对盘式制动器摩擦噪声影响的研究。因此,开展磁场对汽车盘式制动摩擦噪声的影响规律及机理研究,对于改善汽车制动NVH性能、降低摩擦噪声污染具有重要理论意义和实用价值,同时也可为其他领域摩擦噪声治理提供参考。本文以汽车盘式制动器为研究对象,以主动抑制制动器摩擦噪声为研究目标,通过开展试验探索和理论分析,研究了磁场对制动器摩擦噪声的影响规律及机理。首先,搭建了盘式制动器磁场环境,研制了盘式制动器声-振试验台架,设计了制动器摩擦噪声测量系统,为研究磁场对制动器摩擦噪声提供了必备的试验手段。其次,提出了制动摩擦噪声表征参数集并开展大量制动器声-振试验,掌握了制动压力与制动初速度对制动摩擦噪声的影响规律,研究了制动摩擦噪声发生机理;结果表明,低制动初速度与高制动压力下制动摩擦噪声发生率与声压级较高,同时,摩擦力的波动是引起制动噪声的直接原因,摩擦片的剧烈磨损是引起制动摩擦噪声的根本原因。再次,通过开展磁场下的制动摩擦声-振试验,研究了磁感应强度与磁场频率对噪声的影响;结果表明,磁场具有降低摩擦噪声的作用,磁感应强度越大抑制摩擦噪声效果越明显;低频磁场降低制动噪声,高频磁场增强制动噪声。最后,借助光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)开展微观分析试验,基于磁场摩擦学机理,研究了磁场对制动摩擦噪声的抑制机理;结果表明,磁场的减磨稳摩作用是其降低盘式制动器摩擦噪声的主要原因,磁场对磨屑的吸引与细化也可降低摩擦噪声;磁场吸附氧原子,形成具有润滑作用的氧化膜,增加了摩擦系统的稳定性,在一定程度上降低了摩擦噪声。通过以上研究,本文掌握了磁场对汽车盘式制动器摩擦噪声的影响规律及抑制机理,为今后发展基于磁场的制动器降噪策略提供了理论支撑。
【图文】：

盘式制动器

图 1-1 盘式制动器Figure 1-1 Diagram of dis brake，常常会伴随着刺耳的摩擦噪声，这给输噪声可占城市噪声的 75%，汽车噪声叫或尖叫又是汽车噪声的主要组成部分，驾乘人员会听到制动摩擦噪声，同时仅降低了驾驶的舒适性，，还容易使人产觉与神经系统，制动摩擦噪声已经成为大随机性、瞬时性，容易受到多种外界率较高，低速制动或临近停车、紧急制的作用很容易导致制动尖叫现象的发生[2频率制动噪声可分为：低频噪声（10（3~18kHz）。频率处于 1~18 kHz 的制动究的重点。

摩擦噪声,摩擦副,磁场,声压

硕士学位论文研究背景及研究意义（Background and Significan摩擦噪声的存在严重影响了驾乘人员的舒适性，干扰了人们的生理的重点之一。截止到 2017 年 12 月份，中国汽车持有量已达 2高峰期，经常可以听到十分刺耳的制动噪声，有些制动尖叫高达，制动摩擦噪声问题日益突出，已成为汽车行业亟待解决的问题况参数以及制动器结构参数对摩擦噪声的影响机理，还未曾有人擦噪声的影响。磁场摩擦学研究表明，磁场可以降低多种摩擦副的噪效果如图 1-2 所示，从图中可以看出磁场的存在降低了三种摩磁材料摩擦副的降噪效果更为明显。磁场可以抑制摩擦噪声是副特性、稳定摩擦过程[5-7]。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB53;U463.512

【参考文献】