盘式制动器制动噪声研究及结构优化
发布时间：2021-12-28 19:52
近年来,汽车的安全性和可靠性已经达到很高水平,但汽车在制动时会产生制动噪声,严重影响车内的乘坐环境。所以提高汽车的舒适性、减少制动噪声、改善乘坐环境已经成为消费者和汽车厂商的共同追求,且已成为众多学者们的研究课题。汽车的制动系统中,盘式制动器以其技术成熟、结构简单、性能稳定、使用寿命长等优点得到了普遍应用。但盘式制动器在使用过程中,制动盘、制动块会和其它零部件的相近模态发生模态耦合,产生制动噪声,严重影响汽车的驾乘体验。研究发现,可以通过模态分析法求出各部件的固有频率和振型,再利用复模态分析方法求出制动器的不稳定模态,并找出对制动器稳定性影响较大的几何结构参数,并以此为依据,在设计初期通过改变结构的几何参数来改变结构的模态特性,使制动噪声在产品研发阶段就能得到有效降低。因此,为了降低制动器的不稳定性,抑制制动噪声的产生,本文运用有限元理论求得制动器各结构部件的模态特性,研究了制动块的几何特征参数的变化对制动器不稳定性的影响,并对制动器结构进行了优化。主要结果如下:（1）选用某中型豪华车左前轮制动盘作为建模原形,按照制动盘、块的实际尺寸进行三维建模,根据制动时车轮的实际运行状态,以及相关...
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国汽车保有量现在人们对汽车的要求不再仅仅是简单的代步工具，优美的外观设计、乘坐的舒适性、行驶的安全性和节能环保都受到了广泛的追捧
淌街贫?髟诮峁购托阅苌隙加辛讼灾?奶嵘??氖街?动器散热性差、水衰退现象严重，但这些问题在盘式制动器上都已经被较好的解决，简单可靠的结构和良好稳定的性能使盘式制动器成为主流的制动器。根据摩擦副固定原件的结构区别，盘式制动器主要分为两大类：全盘式和钳盘式[3]。全盘式制动器工作原理类似于离合器，制动和固定原件都是圆盘形，因此能够提供更大的制动力，适用于载货汽车。钳盘式制动器体积小，热稳定性好，结构相对于全盘式更简单，易于维修，因此在普通载客汽车和家用轿车中，四轮盘式制动器已成为标准配置，如图1.2所示。图1.2钳盘式制动器
山东建筑大学硕士学位论文-3-钳盘式制动器按照制动钳是否可移动，又可分为浮钳盘式和固定盘式两种。固定盘式制动器的制动钳固定在车桥上，无法沿制动盘轴向运动，也不能旋转，其主要是对制动块提供支撑作用；顾名思义，浮钳盘式制动器的制动钳是可以移动的，但是它同样不能旋转，只能够沿着制动盘轴向往复运动。两种制动盘的区别还体现在制动活塞和液压油缸的数量不同，浮钳盘式制动器只在制动盘内侧有一组液压油缸和制动活塞，而固定盘式的两侧各有一组。浮钳盘式制动器结构简单，仅单侧有制动油缸，整体尺寸更小，所需要的安装空间更小，制动性能与固定盘式制动器基本无差异，因此浮钳盘式制动器得到了更为广泛的应用。图1.3浮钳盘式制动器结构图1—制动钳2—放气螺钉3—活塞4—油封5—防尘罩6—夹子7—制动块8—制动盘9—制动钳支架图1.3为浮钳盘式制动器的主要结构，制动减速主要是依靠制动块和制动盘之间的摩擦接触实现的，制动原理如图1.4所示，当汽车制动时制动油缸内的液压力FP1推动活塞1将压力施加于内侧制动块6，在很短的时间内，内侧制动块6压靠在制动盘4上，此时制动块6停止移动，并且制动盘4给活塞7一个反向力FP2，在该反向力的作用下制动钳体1开始移动，直至固定制动块5压靠在制动盘上，这时两侧制动块都工作，制动器发挥最大效能，汽车实现减速制动。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多工况下制动系统噪声实验与测试分析[J]. 安超,李国萌,王荣鹏. 机械设计与制造. 2018(09)
[2]高速制动啸叫主要影响因素的仿真与实验研究[J]. 张二银,王书文,孙跃东,韦键,陈康. 机械强度. 2018(04)
[3]高频制动尖叫的振动能量流动分析[J]. 高普,杜永昌,周晗. 汽车工程. 2018(05)
[4]复模态盘式制动器NVH性能分析与改进[J]. 施佳辉,王东方,缪小冬,王卉. 河南科技大学学报(自然科学版). 2018(04)
[5]盘式制动器高频噪声分析[J]. 刘志恩,张有财,杜松泽,钱凯,袁率,郭彩祎. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2018(02)
[6]制动力对制动尖叫噪声及磨损特性的影响[J]. 李建熹,莫继良,王东伟,朱章杨,盖小红,陈光雄. 润滑与密封. 2017(03)
[7]盘式制动器非线性模型的复模态分析及改进[J]. 黄泽好,万鑫,雷伟,刘通. 现代制造工程. 2016(12)
[8]盘式制动器结构优化及其制动噪声分析[J]. 田睿,曹辉. 现代制造工程. 2015(08)
[9]基于复特征值法的闸瓦参数对制动尖叫噪声影响的分析[J]. 胡艳,黄盼盼,陈光雄. 机车电传动. 2015(04)
[10]制动盘弹性模量对制动尖叫影响的仿真分析[J]. 张立军,唐传骏,庞明,孟德健,余卓平. 汽车工程学报. 2013(05)
博士论文
[1]基于阻尼衬垫的汽车盘式制动器噪声机理研究[D]. 侯俊.武汉理工大学 2009
硕士论文
[1]某轿车通风盘式制动器有限元分析及优化设计[D]. 李飞.山东建筑大学 2019
[2]盘式制动器散热结构设计及其散热性能分析[D]. 刘静娟.南昌大学 2018
[3]汽车盘式制动器制动噪声研究与控制[D]. 张有财.武汉理工大学 2018
[4]基于复模态分析的盘式制动器仿真优化[D]. 郑涛.浙江大学 2018
[5]盘式制动器消音片减振降噪性能的研究[D]. 章伟坚.浙江大学 2018
[6]热—结构耦合下制动器啸叫研究[D]. 杨雷爱心.重庆大学 2017
[7]涵盖制动盘旋转效应的制动尖叫复特征值分析模型研究[D]. 王宇健.清华大学 2016
[8]制动块参数对盘式制动器制动尖叫的影响研究[D]. 张礼国.清华大学 2014
[9]气压盘式制动器振动与噪声研究[D]. 陶业英.武汉理工大学 2014
[10]盘式制动器的热结构耦合分析及振动模态研究[D]. 袁强.太原理工大学 2013
本文编号：3554631
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国汽车保有量现在人们对汽车的要求不再仅仅是简单的代步工具，优美的外观设计、乘坐的舒适性、行驶的安全性和节能环保都受到了广泛的追捧
淌街贫?髟诮峁购托阅苌隙加辛讼灾?奶嵘??氖街?动器散热性差、水衰退现象严重，但这些问题在盘式制动器上都已经被较好的解决，简单可靠的结构和良好稳定的性能使盘式制动器成为主流的制动器。根据摩擦副固定原件的结构区别，盘式制动器主要分为两大类：全盘式和钳盘式[3]。全盘式制动器工作原理类似于离合器，制动和固定原件都是圆盘形，因此能够提供更大的制动力，适用于载货汽车。钳盘式制动器体积小，热稳定性好，结构相对于全盘式更简单，易于维修，因此在普通载客汽车和家用轿车中，四轮盘式制动器已成为标准配置，如图1.2所示。图1.2钳盘式制动器
山东建筑大学硕士学位论文-3-钳盘式制动器按照制动钳是否可移动，又可分为浮钳盘式和固定盘式两种。固定盘式制动器的制动钳固定在车桥上，无法沿制动盘轴向运动，也不能旋转，其主要是对制动块提供支撑作用；顾名思义，浮钳盘式制动器的制动钳是可以移动的，但是它同样不能旋转，只能够沿着制动盘轴向往复运动。两种制动盘的区别还体现在制动活塞和液压油缸的数量不同，浮钳盘式制动器只在制动盘内侧有一组液压油缸和制动活塞，而固定盘式的两侧各有一组。浮钳盘式制动器结构简单，仅单侧有制动油缸，整体尺寸更小，所需要的安装空间更小，制动性能与固定盘式制动器基本无差异，因此浮钳盘式制动器得到了更为广泛的应用。图1.3浮钳盘式制动器结构图1—制动钳2—放气螺钉3—活塞4—油封5—防尘罩6—夹子7—制动块8—制动盘9—制动钳支架图1.3为浮钳盘式制动器的主要结构，制动减速主要是依靠制动块和制动盘之间的摩擦接触实现的，制动原理如图1.4所示，当汽车制动时制动油缸内的液压力FP1推动活塞1将压力施加于内侧制动块6，在很短的时间内，内侧制动块6压靠在制动盘4上，此时制动块6停止移动，并且制动盘4给活塞7一个反向力FP2，在该反向力的作用下制动钳体1开始移动，直至固定制动块5压靠在制动盘上，这时两侧制动块都工作，制动器发挥最大效能，汽车实现减速制动。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多工况下制动系统噪声实验与测试分析[J]. 安超,李国萌,王荣鹏. 机械设计与制造. 2018(09)
[2]高速制动啸叫主要影响因素的仿真与实验研究[J]. 张二银,王书文,孙跃东,韦键,陈康. 机械强度. 2018(04)
[3]高频制动尖叫的振动能量流动分析[J]. 高普,杜永昌,周晗. 汽车工程. 2018(05)
[4]复模态盘式制动器NVH性能分析与改进[J]. 施佳辉,王东方,缪小冬,王卉. 河南科技大学学报(自然科学版). 2018(04)
[5]盘式制动器高频噪声分析[J]. 刘志恩,张有财,杜松泽,钱凯,袁率,郭彩祎. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2018(02)
[6]制动力对制动尖叫噪声及磨损特性的影响[J]. 李建熹,莫继良,王东伟,朱章杨,盖小红,陈光雄. 润滑与密封. 2017(03)
[7]盘式制动器非线性模型的复模态分析及改进[J]. 黄泽好,万鑫,雷伟,刘通. 现代制造工程. 2016(12)
[8]盘式制动器结构优化及其制动噪声分析[J]. 田睿,曹辉. 现代制造工程. 2015(08)
[9]基于复特征值法的闸瓦参数对制动尖叫噪声影响的分析[J]. 胡艳,黄盼盼,陈光雄. 机车电传动. 2015(04)
[10]制动盘弹性模量对制动尖叫影响的仿真分析[J]. 张立军,唐传骏,庞明,孟德健,余卓平. 汽车工程学报. 2013(05)
博士论文
[1]基于阻尼衬垫的汽车盘式制动器噪声机理研究[D]. 侯俊.武汉理工大学 2009
硕士论文
[1]某轿车通风盘式制动器有限元分析及优化设计[D]. 李飞.山东建筑大学 2019
[2]盘式制动器散热结构设计及其散热性能分析[D]. 刘静娟.南昌大学 2018
[3]汽车盘式制动器制动噪声研究与控制[D]. 张有财.武汉理工大学 2018
[4]基于复模态分析的盘式制动器仿真优化[D]. 郑涛.浙江大学 2018
[5]盘式制动器消音片减振降噪性能的研究[D]. 章伟坚.浙江大学 2018
[6]热—结构耦合下制动器啸叫研究[D]. 杨雷爱心.重庆大学 2017
[7]涵盖制动盘旋转效应的制动尖叫复特征值分析模型研究[D]. 王宇健.清华大学 2016
[8]制动块参数对盘式制动器制动尖叫的影响研究[D]. 张礼国.清华大学 2014
[9]气压盘式制动器振动与噪声研究[D]. 陶业英.武汉理工大学 2014
[10]盘式制动器的热结构耦合分析及振动模态研究[D]. 袁强.太原理工大学 2013
本文编号：3554631
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