刹车噪声-NVH资料

BrakeBrakeJudder&NoiseJudder&NoiseBrakeBrakeJudder&NoiseJudder&Noise刘显臣PDF文件使用pdfFactory试用版本创建制动抖动噪声啸叫噪声制动噪声制动噪声・・分类分类嘎吱-噪声按频带划分，制动系有以下几种制动噪声问题制动抖动噪声JudderSqueal&Squeak(Hz)Groan1101001ｋ10ｋ100ｋPDF文件使用pdfFactory试用版本创建制动噪声制动噪声––GroaGroaPDF文件使用pdfFactory试用版本创建制动噪声制动噪声––Squeak/SquealSqueak/SquealPDF文件使用pdfFactory试用版本创建制动噪声制动噪声––Squeak/SquealSqueak/SquealPDF文件使用pdfFactory试用版本创建Ø主要原因是刹车盘的厚度不均（～数10μ）Ø刹车盘挟在两枚制动衬块之间、时宽时窄，产生很大的力Ø通过悬架传向车身，严重时引起车身抖动Ø通过刹车管传向刹车踏板，引起踏板抖动产生机理产生机理--JudderJudder制动衬块厚度不同旋转轴旋转PDF文件使用pdfFactory试用版本创建刹车盘变形发生原因、大概是以下3方面。１：刹车盘生锈２：刹车盘的热变形不均３：非刹车时制动衬块磨擦产生机理产生机理--JudderJudder制动衬块刹车盘旋转轴旋转PDF文件使用pdfFactory试用版本创建制动扭矩变动作为激振力，引起的车体振动，由于左右的相位差，引起转向系振动，液压变动有时会引起踏板振动鼓式制动器制动鼓的精度问题制动扭矩变动车体振动制动鼓的精度问题・制造精度问题・安装精度问题・轮毂螺栓紧固后引起的制动鼓变形制动扭矩变动车体振动盘式制动器制动盘摆动制动盘偏磨制动盘厚度变动制动扭矩变动车体振动a)b)制动盘高温出现热点制动盘局部热变形制动扭矩变动车体振动PDF文件使用pdfFactory试用版本创建产生机理产生机理－－GroanGroan主要原因是制动转子和摩擦材料间的粘滑现象，这种现象形成了激振力，引起了制动系和悬架的强烈振动，同时产生嘎吱-噪声停止之前一般，滑动速度和摩擦系数的关系如右图所示，在摩擦系数速度斜率为负值的范围内（滑动速度近似0），容易产生粘滑现象。在车辆停止前一瞬间，嘎吱-噪声相当强μ0摩擦易产生粘滑现象。在车辆停止前一瞬间，嘎吱-噪声相当强烈，此外，制动转子生锈将助长嘎吱-噪声，雨天次日初次运转时，也容易产生这种现象低速制动除了上述条件之外，在摩擦材料上的压紧力周期变化时，也容易产生粘滑现象高速制动除了制动摩擦材料的粘滑原因之外，车速变动引起的制动盘共振，有时也会引起悬架的强迫振动。此时的制动盘振动起因，也和Judder一样，是制动盘的热变形或制造精度等问题0滑动速度ｖ擦系数PDF文件使用pdfFactory试用版本创建制动时产生的高频（１～１５ｋHz）啸叫噪声十分刺耳，原因在于摩擦材料和滑动面接触引起的振动，这种振动又进而引起制动零件的共振。这是伴随制动偶发性的振动噪声现象。是多种原因相互影响、耦合作用的复杂振动，如摩擦材料的物理性能、制动热等引起的制动组成零件的振动等。发生状况的主要特点如下所示。产生机理产生机理－－Squeal/SqueakSqueal/Squeak・制动零件间共振点十分接近时，由于液压条件和温度条件的影响，使两者振动模型耦合，产生制动啸叫。・制动源是制动鼓（或盘）和摩擦材料接触所引起的摩擦振动，液压较低时，会产生２～４ｋHz的噪声，液压较高时，容易出现频率更高的高频噪声。・液压过低时，制动转子和摩擦材料的接触面压容易不均匀，在面压均匀后，制动啸叫不容易发生。PDF文件使用pdfFactory试用版本创建供试品（制动器）液压装置气压装置麦克风操作装置PDF文件使用pdfFactory试用版本创建试验法试验法--制动条件制动条件试验项目制动初速（km/h）制动减速度（m/s2）制动间隔（s）初始温度（℃）制动次数（次）升温降温50效果、啸叫检查10、30、601.0~4.01.050100150200250300200150100150230PDF文件使用pdfFactory试用版本创建．制动初速10、30、50km/h（或典型的车速30、60km/h）2．制动減速度及制动次数1～4m/s2（间隔0.5m/s2）3．制动次数25～30次4．评价法4．评价法・用啸叫指数I进行评价啸叫指数I：对人不愉快感（声压、频率）加权后的啸叫发生率・目标值：啸叫指数30以下PDF文件使用pdfFactory试用版本创建(A)非常嘈杂嘈杂不太嘈杂加权系数2.0加权系数4.0(1)各温度、减速度的测试点数中的啸叫，用声压和频率按照下式的关系确定加权系数。)810lnln22(0555.01-×+×=LAeiW)50ln(ln188.02-×=feiWA：啸叫声压Overall（dB（A））e：自然对数的底L：刹车盘到麦克风的直线距离（cm）声压加权系数：频率加权系数：70605040102103104啸叫频率Hz噪声水平不太嘈杂多少能够听到听不到加权系数0加权系数0.5加权系数1.0(2)利用各测试点数中啸叫的加权系数，通过下式计算出啸叫指数I：啸叫指数n：数据数目L：刹车盘到麦克风的直线距离（cm）f：啸叫频率（Hz）()100211×⎭⎬⎫⎩⎨⎧÷×=∑=niniWiWIPDF文件使用pdfFactory试用版本创建试验法试验法--啸叫指数目标值啸叫指数目标值一般水平，啸叫指数目标值设定如下。・初期状態１０以下・初期状態１０以下・各温度条件下的平均水平１０以下・各温度条件下的最大水平４０以下PDF文件使用pdfFactory试用版本创建各零件的固有频率各零件的固有频率（（鼓式制动器鼓式制动器））频率(kHz)刹车鼓0123Ki－音发生Ki－音发生2ND3ND4ND106NDQi－音发生Qi－音发生制动蹄背板++--+-++--1次扭转1次弯曲1次扭转＋1次弯曲２ND3ND4ND5ND2次弯曲+++++-----+++++-----+++--+--++++--+--+Ki----squealQi----squeakPDF文件使用pdfFactory试用版本创建啸叫噪声频率啸叫噪声频率制动蹄扭转+背板弯曲PDF文件使用pdfFactory试用版本创建啸叫噪声的产生机理、评价法和改进方法。Ø明确制动结构特征和啸叫噪声之间的关系，以便从构造上进行改进。Ø研究与啸叫噪声密切相关的振动特性，提出能定量评价与啸叫发生难易程度相关的制动结构评价法。・改进措施避频PDF文件使用pdfFactory试用版本创建),1(klK),1(klKrK0K)1(lkl)1(lklKI00Ir=β=βμβ-=μβ++==⎥⎦⎤⎢⎣⎡θθ⎥⎦⎤⎢⎣⎡μβ--μβ+-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡θθ⎥⎦⎤⎢⎣⎡&&&&分析方程分析方程nRf2jπ+λ=λ复数固有值的解PDF文件使用pdfFactory试用版本创建啸叫容易度指数啸叫容易度指数复数固有值的实部为负数时，振动是减衰的，正数时是发散的，此时的耦合振动频率与啸叫频率相对应。另外，的值越大则振动能量的发散也越大，因此，可以用作为啸叫的评价指标，称其为啸叫容易度指数。RlRlRl下面研究的影响因素RlPDF文件使用pdfFactory试用版本创建=01.I/Icr=0.2I/Icr=大crI/I400啸叫指数λR（1/s）转动惯量的影响转动惯量的影响0.2I/Icr=02.c,r-=mb02.c,r+=mb0.81.01.20200啸叫指数刹车盘与制动钳的固有模态比fr/fcPDF文件使用pdfFactory试用版本创建=0mm=050m.m=m大100200啸叫指数λR（1/s）质量的影响质量的影响0啸叫指数0.51.01.5刹车盘与制动钳的固有模态比fr/fcPDF文件使用pdfFactory试用版本创建=h050.=h10.=hcrhhh==啸叫指数λR（1/s）1002减衰大等价摩擦系数μβ啸叫指数摩擦系数越大，则啸叫指数越低。PDF文件使用pdfFactory试用版本创建动态减振器刹车系统分析模型：追加动态减振器刹车系统分析模型：追加动态减振器rlclcIrI刹车盘rKrCchrhcqrqNDmmDNDmND-旋转方向PDF文件使用pdfFactory试用版本创建)1(lkl0)1(lkl'KI000I000I=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡θθθ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--+μβ--μβ+-+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡θθθ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡&&&&&&分析方程分析方程cccrrrc2c'cr2r'dddddl/h,l/h),1(klK),1(klKrKKK0I00r=β=βμβ-=μβ++=⎦⎣θ⎦⎣-⎥⎦⎢⎣θ⎦⎣&&PDF文件使用pdfFactory试用版