汽车盘式制动器摩擦2振动耦合特性试验研究-摩擦学学报.PDF

第 28 卷第 5 期 摩 擦 学 学 报 Vol. 28　No. 5 2008 年 9月 Tribo logy Sep t. 2008 汽车盘式制动器摩擦 振动耦合 特性试验研究 张立军 , 缪唯佳 , 余卓平 (同济大学 汽车学院 , 上海 　200092) 摘要 : 本文针对 9种具有不同厚薄差和端面跳动量组合的汽车盘式制动器 ,利用制动器惯性试验台在四种制动压力 工况下进行了制动转矩和制动压力的测量 ,并通过阶次分析与小波分析的方法研究了盘式制动器摩擦特性与制动压 力波动之间的耦合关系. 研究发现 :制动盘的厚薄差和端面跳动会引起法向力的波动 ,进而引起摩擦系数的波动 ,并且 摩擦系数 、制动压力以及制动转矩的波动都与转速存在 2 阶的阶次关系 ;摩擦系数静态成分随着相对速度的减小和制 动压力的减小而增大 ;摩擦系数动态部分随制动压力的增大而减小 ,且主要由制动盘厚薄差引起 ,端面跳动对其影响 不明显. 关键词 : 制动抖动 ; 摩擦 振动耦合关系 ; 制动力矩波动 ; 制动压力波动 ; 制动盘厚薄差 ; 端面跳动 中图分类号 : 　 文献标志码 : A 文章编号 : (2008) 　　汽车制动器对于汽车的行驶安全性具有决定性 1　台架试验方法 作用 ,但是若制动器动态设计不合理会引发严重的 ( 制动振动和噪声 问题 , 例如低频制动抖动 B rake 试验台采用德国申克公司制造的制动器惯量试 ) ( ) judder , 中频制动轰鸣 B rake moan 以及高频制动 验台 ,该试验台能够准确控制制动压力 、制动初始速 ( ) 尖叫 B rake squeal ,严重影响乘坐舒适性 , 同时造 度和制动初始温度 ,并具有自动数据采集 、存储和分 成严重的环境噪声污染. 研究普遍认为 ,制动器系统 析功能. 为了研究摩擦系数特性与制动压力 、制动盘 ( ) 的结构特性 、制动摩擦副摩擦特性以及运行工况特 几何不均匀 D TV 和 SRO 之间的耦合关系 ,在整个 性是主要的影响因素. 在以往的研究中[ 14 ] ,作为主 系统中附加测点 ,测量与控制制动盘几何特征的变 要影响因素之一的摩擦特性常采用简化的、具有固 化. 图 1为台架试验测点布置的示意图. 测点具体布 定值或者负斜率特征的摩擦系数 —相对速度曲线来 描述. 通过本文的研究发现 ,制动器在实际运行工况 下 ,制动压力存在波动 ,上述简化模型不能准确反映 实际的摩擦特性. 可见 ,为充分认识制动振动和噪声 问题的机理 ,提高问题研究的精度 ,有必要探讨更加 符合实际的摩擦特性. 本文通过盘式制动器的台架试验 ,选择不同厚 ( ) 薄差 D TV , D isc th ickne ss variation 和端面跳动 ( ) SRO , su rface runou t 的制动盘组合 ,测量在不同制 动压力工况下 的制动转矩 , 分析制动盘 D TV 和 SRO、制动压力均值和压力的波动对于摩擦特性的 影响. 本文的分析工作有助于更加全面地认识摩擦