11制动教材(新编) 方泳龙 编著--第五章

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1、第五章制动器的振动与噪声§5-1制动器振动的分类及其产生原因进行制动时产生的振动、噪声给用户带来不舒服的感觉。所以，降低制动器的振动、噪声是和制动本身的性能、功能同样重要的技术课题。在高速公路上行驶中进行轻微的制动时，汽车的车身、转向器、转向器立柱中的某一部件产生振动，使制动踏板产生脉冲振动。我们把这些现象成为制动器振动。其振动和汽车的速度有关，振动的频率范围一般在15～60Hz。这一制动器的振动是由摩擦材料和制动盘，或者是摩擦材料和制动器制动鼓之间的摩擦引起的。其摩擦力的变化成了振动激振力，从而使制动器的组

2、成部件、悬架、车身部分产生共振。具体地说，当盘式制动器的制动盘或者鼓式制动器的制动鼓的滑动面凹凸不平；当制动鼓相对于旋转中心有偏心的情况；当制动盘的摩擦面上的铁锈引起的局部摩擦系数有变化的时候等等情况下，制动盘或者制动鼓产生摩擦力的变化。由于这些激振力引起悬架系统的共振，引起制动器的振动。影响制动器振动的主要原因如下：⑴制动鼓旋转中心的偏心当把制动鼓安装在汽车上的时，由于安装误差引起制动鼓的中心偏心的情况下，其中心到滑动面距离在圆周上是不相等的，其结果制动鼓旋转一周时摩擦力进行一次变化。⑵　缩紧轮毂螺栓的扭矩

3、不相同对鼓式制动器而言，把制动鼓固定在半轴的时候，由于缩紧轮毂螺栓的扭矩不相同情况时有发生。由这些组合件的荷重不同引起制动鼓的倾斜，使滑动面变为椭圆形。结果，制动鼓旋转一周时有两次摩擦力的变化。⑶制动盘、制动鼓的热变形制动时由于制动器摩擦面上产生的热量，引起制动盘、制动鼓的滑动面的膨胀。因为这些滑动面的厚薄偏差和残留应力等原因，可能产生滑动面被破坏或产生热变形。结果，制动盘等旋转一次产生两次摩擦力的变化。这些摩擦力的变化次数取决于滑动面的变化状态，或者与热变形发生次数间隔等有关。⑷制动盘在非制动时的磨损125

4、盘式制动器在非制动时往往存在制动盘和制动衬块的轻微接触的现象。于是发生制动盘相对于旋转轴不垂直的现象。当制动盘旋转时候，其摩擦面在受压方向（轴向)旋转一周发生一次强压现象，从而产生制动器拖滑状况。在制动器拖滑行驶中制动盘长时间旋转时，制动盘的局部产生磨损，引起制动盘滑动部的厚度的变化。由此，制动时制动盘旋转一周发生二次摩擦力的变化。⑸制动盘摩擦面上的铁锈汽车长时间不使用时，制动盘与衬块的接触部位上产生铁锈，和其它部位的局部摩擦系数不相同。其结果，制动盘旋转一周摩擦力变化一次。§5-2制动器振动激振力的作用在有

5、凹凸不平的制动盘的滑动面上，制动器衬块摩擦物体在车轴方向进行振动。由于有这一振动,使制动器液压也进行相同周期的变化，从而引起制动力的周期变化。此时，包括制动器在内的悬架系统,在车轴方向和制动器滑动方向上有同一个共振点时，随着制动盘滑动体旋转速度变化的制动器摩擦力变化频率和这个共振点相一致时喉，悬架往往产生较大的振动。这就表明汽车从高速开始进行制动时,达到某一个车体速度领域使悬架产生共振，从而发生制动器的振动。如图5-1所示为,质量M的物体在弹簧刚度为k的弹簧作用下,受摩擦力f=μN，在x方向进行滑动振动的模型

6、。这里,m为盘式制动器的质量,k为悬架的弹簧刚度,x为制动盘滑动方向的位移,μ为制动器摩擦系数,N为制动器衬块的压紧力.其运动方程如下图5-1摩擦振动模型在前一节⑴～⑸所讲到的那样，把压紧力N能够用周期函数来表示。假设把摩擦系数定为常数时，则摩擦力f为。如果,在f的最大值附近有的领域的话，质量m开始进行频率为ω125的滑动振动。也就是，这一滑动振动的频率取决于压紧力N的周期变化。如果在制动器的滑动方向和滑动体垂直方向上,有相同的固有振动频率ω，则通过滑动振动相互之间以频率ω来进行激振。该现象结合到盘式制动器时

7、，滑动方向就是制动盘的滑动方向，垂直方向就是制动盘的压紧方向。于是，滑动方向的振动根据制动器安装角度分成悬架的前后方向和上下方向传递给车身。因此可以看出,从这二个方向上具有同一共振点的制动器或者悬架,容易引起制动器的振动。§5-3制动器噪声的分类与影响因素装备自动变速器汽车的增加，汽车在低速进行轻微制动的频率不断增大，从而增加了制动器鸣叫等容易发生制动器噪声的使用条件。对汽车肃静性的要求也越来越高情况下，制动器噪声也不例外。要降低制动器噪声，实现汽车的肃静性的问题变为更重要的课题。制动器噪声在60Hz～15k

8、Hz可听范围内存在许多种噪声。这种噪声中有是由外力引起的敲打声似的噪声；也有是由自激振动引起的制动器鸣叫声那样的噪声。因此，这些制动器噪声中分别有制动器本身产生的噪声和振动传递给悬架与车架后引起的噪声。制动器噪声中最常见的制动器鸣叫声一般出现在，轻轻踩下制动踏板时的盘式制动器；制动踏板力很大时的鼓式制动器。但是，盘式制动器和鼓式制动器双方具有以下共同点：①摩擦材料旧的比新的容易出现鸣叫声。②过重地反