表面溝槽排布角度對制動盤材料摩擦振動噪聲的影響.pdf

1、摩擦引起的振動和噪聲會嚴重影響機械設備的精度及可靠性，使其服役壽命大打折扣，同時會對人們的聽覺舒適度和身心健康造成重大影響，并對自然環(huán)境造成極大的噪聲污染。在眾多由摩擦引起的振動和噪聲之中，車輛在制動時產生的摩擦振動噪聲給人們的工作及生活帶來了許多困擾，并成為了國內外城市發(fā)展所面臨的一個急需解決的難題。由于摩擦接觸界面的接觸狀態(tài)與特征是影響摩擦振動噪聲的一個重要因素，所以，對摩擦接觸界面進行結構處理，開展溝槽制動盤表面對摩擦振動噪聲影響

2、的系列研究，對探尋抑制摩擦噪聲的方法具有重大的理論指導和現實實踐意義。
　　本文首先在列車鑄鐵制動盤材料表面分別加工出不同寬度的溝槽，進行小樣試驗，選取在本論文寬度范圍內降噪效果相對最好的溝槽寬度，在此寬度基礎上研究不同角度排布的溝槽對摩擦振動噪聲的影響，并利用有限元及理論分析相結合的方法探究不同角度排布溝槽制動盤的降噪機理。然后選取兩種有代表性的排布角度在小樣試樣表面進行半開溝和混合開溝處理，進一步研究不同角度排布的溝槽表面的降

3、噪效果，并對本研究所提出的溝槽降噪機理進行驗證。最后，本文在高速列車鍛鋼制動盤表面加工出兩種角度排布的溝槽，研究其在縮比試驗臺上的降噪效果，并對本研究所提出的降噪機理進行進一步的驗證，同時本文在縮比試驗臺上研究了試驗時間對溝槽降噪效果的影響。主要結論如下:
　　1、在本文銷-盤摩擦噪聲小樣試驗所選的三個溝槽寬度尺寸之中，當寬度為1mm時，溝槽制動盤表面的降噪效果相對最佳。在此寬度基礎上探究制動盤表面溝槽排布角度對摩擦振動噪聲的影響

4、，由試驗可知降噪效果由好到差依次為T-45、T-135、T-60和T-90表面等，并在一定角度范圍內(45°～90°)，溝槽排布角度越大，降噪效果越弱。
　　2、本研究認為溝槽的降噪機理可總結如下:一方面，溝槽收集及儲存磨屑的作用，改善了摩擦界面的磨屑行為及磨損特性，并在一定程度上抑制了摩擦系統(tǒng)的高頻不穩(wěn)定振動及摩擦振動噪聲的產生。另一方面，溝槽的存在打斷、分散及重新分布了集中在制動片前緣或前角處的接觸應力，干涉時間的長短不僅決定

5、了溝槽打斷、分散及重新分布集中應力能力的強弱，而且決定了其抑制摩擦振動噪聲能力的強弱。
　　3、半開溝試樣溝槽部分的噪聲強度明顯低于光滑部分，接觸界面的磨損程度也更為輕微。對于溝槽表面部分，45°溝槽表面的降噪效果明顯優(yōu)于90°溝槽表面。T-h-45/90表面、T-h-45表面、T-h-90表面的干涉時間依次減少，且對摩擦振動噪聲的抑制能力依次減弱。這對本研究提出的降噪機理進行了很好地驗證。
　　4、縮比噪聲試驗表明，與光滑