摩擦材料对汽车制动噪声的影响

车辆工程专业毕业论文，论文编号:JX909  论文字数:22334.页数:47

摘    要

    据统计，城市中的噪声中交通运输噪声可占75%，汽车噪声则占其中的85%，
而汽车制动时产生的尖叫和振颤声又是汽车噪声的重要组成部分。汽车制动噪音已成为现代城市生活不可忽视的一大公害。
 本文以盘式制动器为研究对象，基于阻尼技术的减振降噪作用，从摩擦副材料设计和摩擦片的阻尼特性方面着手，采用理论分析（制动力矩、运动方程等）和有限元计算相结合的方法，对粘弹材料摩擦片的噪声与振动进行分析，探讨材料的粘弹性对摩擦片制动噪声及振动的影响。
  
关键词：摩擦材料 制动器 振动 噪声

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  录 iii
第一章  绪 论 1
1.1  国内外研究现状 1
1.2  研究的意义 2
1.3  研究方法与系统描述 2
1.3.1  研究方法 2
1.3.2  系统描述 3
1.4  论文内容概述 3
第二章  摩擦制动器的原理与噪声 4
2.1  摩擦制动器的简介、结构与特点 4
2.1.1  制动器简介与分类 4
2.1.2  盘式制动器的结构 5
2.1.3  盘式制动器的特点 6
2.2  制动摩擦材料 7
2.2.1  制动摩擦材料的发展现状 7
2.2.2  摩擦材料的种类 8
2.3  制动器噪声源分析 10
2.3.1  制动噪声产生的原因 10
2.3.2  目前制动噪声研究成果 10
第三章  摩擦制动器特性分析 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  对比分析 14
3.2  摩擦片阻尼特性分析 15
3.2.1  阻尼技术 15
3.2.2  阻尼材料的耗能原理及性能指标 16
3.2.3  影响材料的主要因素 17
3.3  汽车制动过程分析 19
3.3.1  制动过程中的能量转化 19
3.3.2  制动力矩方程 20
3.3.3  运动分析 21
3.4  制动副的摩擦特性分析 22
3.5  摩擦片振动模型的建立 24
3.6  摩擦材料的粘弹性对制动噪声的影响 26
3.6.1  摩擦材料的粘弹性与振幅的关系 26
3.6.2  材料的粘弹性与振幅衰减速度的关系 27
第四章  有限元分析 29
4.1  有限元分析方法简介及其应用 29
4.1.1  有限元法简介 29
4.1.2  有限元分析在研究制动噪声中的应用 31
4.2  摩擦片振动有限元数字模型 31
4.3  摩擦片有限元模型的建立 33
4.3.1  几何简化及基本假设 33
4.3.2  摩擦片模型的离散化处理 34
4.3.3  边界条件 35
4.3.4  给定条件 35
4.3  有限元分析结果 36
第五章  结论 39
5.1  本课题的研究总结 39
5.2  未解决的问题 40
5.3  新型制动摩擦材料展望 40
致    谢 41
参考文献 42