低制动噪声摩擦衬片的制备与研究

摘要

本课题是在不改变制动器结构的前提下进行研究的，目的是进一步降低制动摩擦衬片的噪声，采取的方法是在保证制动器摩擦衬片具有良好摩擦磨损性能的前提下，优化一种能够有效降低制动噪声的新型摩擦材料配方。
　　 本文首先对摩擦制动原理和盘式制动器的工作原理进行了分析，对制动过程进行了力学描述，探讨了制动摩擦振动模型，得出了摩擦振动噪声的构成以及振动与噪声之间的关系。其次，根据降噪的要求，结合材料特性，分析了阻尼和气孔率对噪声的影响，选择了合理的阻尼材料和吸声材料。最后，利用D-MS定速式摩擦实验机对自主研发的新型制动摩擦材料的关键特性进行检测，测试内容主要包括:在不同实验温度下试片的摩擦系数、磨损率、冲击能量、热衰退性等。在定速摩擦实验机上，采用先进的摩擦振动与噪声实验方法，利用HY104A型普通声级计进行布点测量，以原配方和新配方为研究对象，对摩擦片产生的噪音进行分析和研究。通过扫描电镜观察试样在中高温下摩擦前、后的表层微观形貌的分析，探讨表面膜对噪音和摩擦磨损性能的影响。结果表明:摩擦材料产生噪声的强弱程度与材料的成分与配方有密切关系，材料的耗损因子和气孔率对制动噪声有巨大的影响，通过实验最终确定了降低汽车制动噪音的一组配方。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 制动噪音的分类

1．1．1 低频振动噪声

1．1．2 低频尖叫和高频尖叫

1．2 汽车制动器摩擦衬片噪声的研究现状

1．3 今后汽车制动器摩擦衬片噪声的研究方向

1．4 制动摩擦材料发展概况及技术要求

1．4．1 汽车制动摩擦材料的发展现状

1．4．2 制动摩擦材料基本性能要求

1．4．3 制动摩擦材料需要解决的关键技术

1．5 本课题研究的目的意义

1．6 研究的主要内容及研究思路

第二章 制动过程的力学描述与振动模型

2．1 摩擦制动系统分析

2．1．1 摩擦制动器的工作原理

2．1．2 盘式制动器制动原理

2．1．3 汽车制动过程

2．2 制动过程的力学描述

2．2．1 制动过程力矩方程

2．2．2 运动方程

2．3 摩擦振动模型的建立

2．4 振动与噪音的关系

2．5 本章小结

第三章 材料的阻尼与孔隙对制动噪声的影响

3．1 材料的阻尼对制动噪声的影响

3．1．1 阻尼粘弹性材料的阻尼机理及性能指标

3．1．2 阻尼粘弹性材料的阻尼特性

3．1．3 材料的粘弹性与振幅之间的关系

3．1．4 材料的粘弹性与振幅衰减速度之间的关系

3．2 材料的空隙对摩擦片噪音的影响

3．2．1 多孔吸声材料的结构与吸声原理

3．2．2 影响多孔吸声材料性能的因素

3．3 本章小结

第四章 制动摩擦材料的配方设计、制备工艺及试验方法

4．1 低制动噪音摩擦材料的配方设计

4．1．1 混杂纤维组成

4．1．2 树脂基体

4．1．3 填料组成配方

4．1．4 选用的阻尼材料与多孔吸声材料

4．2 摩擦材料的制备工艺

4．2．1 主要实验设备和仪器

4．2．2 制备工艺

4．3 制动摩擦材料的性能测试

4．3．1 物理力学性能测试

4．3．2 摩擦磨损性能测试

4．3．3 摩擦噪声的测试

4．4 摩擦材料稳定性评价

第五章 低噪音制动摩擦材料的优化设计

5．1 低制动噪音的配方优化

5．1．1 试验设计

5．1．2 正交表头设计

5．1．3 正交试验的数据处理方法

5．2 试验结果

5．2．1 常规力学性能测试结果

5．2．2 摩擦磨损性能测试结果

5．2．3 噪声测试结果

5．3 试验结果分析

5．3．1 常规力学性能分析

5．3．2 试验数据方差分析

5．3．3 数据处理结果分析

5．3．4 噪声结果分析

5．4 摩擦材料的优化设计

5．5 表面膜对制动噪声的影响

5．6 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文