[发明专利]一种抑制制动器啸叫的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抑制制动器啸叫的方法，涉及制动器和颗粒阻尼器，尤其是高填充率(大于等于74％)颗粒阻尼器，利用现有高填充率颗粒阻尼器的宽频带范围内与激励相关的大阻尼、动态刚度低的优势，弥补了现有制动器消音片阻尼作用小，工作机理模糊，压电片式消音片降低了车辆最大制动动力、成本高、可靠性能受到质疑等不足。

技术背景

车辆制动器噪声愈来愈引起人们对于环境因素的关注，国家相关强制性法规已经出台。

制动器噪声分为低频和高频，低频位于200Hz-500Hz，高频啸叫位于1KHz-15KHz，并且鼓式制动器比盘式制动器更容易发生啸叫(Delphi Chassis System的K.Brent Dunlap等，AnInvestigative Overview of Automobile Disk Brake Noise，SAE Technical Paper Series，Int.Congress and Exposition，1999；Oliviero Giannini，Adnan Akay，Francesco Massi的ExperimentalAnalysis of Brake Squeal Noise on a Laboratory Brake Setup，J.of Sound & Vibration，292(2006)1-20)。

虽然制动器啸叫主要归结于摩擦材料特性引起的摩擦振动、相关机械部件及其之间的偶合振动，但由于涉及变压应力、变滑动速度、变温度、变湿度、材料的变刚度和偶合面间的变间隙、路面激励因素等其它因素的影响，研究已经经历了约百年的历史，论文数量巨大，有相关发明专利，而成为世界难题之一(陈光雄、周仲荣、谢友柏的“摩擦噪声研究现状和进展”，《摩擦学报》，第20卷第6期，2000年12月；N.M.Kinkaid，O.M.O’Reilly，P.Papadopoulos的Automotive Disk Brake Squeal，J.of Sound and Vibration，267(2003)105-166；黄学文、张金换、董光能、谢友柏的“摩擦制动噪声防治进展”，《润滑与密封》，2006年11月)。

目前的研究着重考虑两个方面：1)针对摩擦面间的摩擦振动涉及的材料科学、摩擦学；2)针对摩擦面间的摩擦振动激励引起的偶合振动。但近几年来一直倾向于后者：摩擦引起的自激振荡机理。为此，美国专利(US4235314 Non-Squeal Disc Brake，Nov.25，1980)揭示了一种抑制制动片振动的方法，是在活塞腔体中设置弹性阻尼橡胶弹性体，抑制制动片的振动和啸叫；美国专利(US5842546，Split Backplate for Noise Suppression in Brake PadAssembles，Dec.1，1998)将制动片的钢背分成三层，金属片间夹有减振粘弹性橡胶体，从而能够抑制制动器噪声而不需要改造制动钳的结构，也消除了硬制动时的软棉棉感觉。同时，美国专利(US6105736 Disk Brake and Anti-Squeal Shim Therefor，Aug.22，2000)揭示了一种消音片，既在现有制动片的钢背后面垫一层消音垫，该消音垫由粘弹性橡胶层和薄钢板两层组成，其粘弹性橡胶层面对制动片钢背安装，以抑制制动噪声。目前我国车辆使用最多的还是这种或其改良产品，仍未发现相关的中国发明专利及申请。

与此不同的是，在现有制动片的钢背后面或活塞腔体中加装一种压电陶瓷片，利用远高于制动器啸叫频率的高频颤振信号(Fast Vibration)激励制动片，从而消除制动摩擦力的非线性因素，平滑了摩擦力，从而消除啸叫。