制動工況下圓盤/摩擦襯塊接觸面間動態(tài)壓力中心的測量

圖 30示作為制動壓力的壓力中心跡線(或運動)是變動的，用垂直軸表示偏距，在這種情況，活塞偏移尾端為+5mm。甚至用該尾端(正)活塞偏移可以看到 Cop趨向于活塞前端和大多數(shù)前端摩擦襯塊中心。此外必須注意,低的制動壓力導(dǎo)致大的前端 Cop 和大的不穩(wěn)定。該壓力難以傳到活塞中心尾端一側(cè)。一般經(jīng)驗一車輛噪聲最普遍的是制動壓力降低，在壓力作用期間,Cop 在一11.1mm到+6.3mm之間移動,如圖30 所示。

該試驗程序采用一組假定從20.3和已知摩擦襯塊摩擦力為 0.45繪制的不穩(wěn)定線圖,如圖 31所示，附加的包含摩擦襯塊摩擦力035和045的包絡(luò)線表明對摩擦力大小變化的敏感性。通常停留在“緊’不穩(wěn)定“區(qū)’結(jié)果制動器發(fā)生噪聲。對于(u;/2)=(0.45;0.3)緊不穩(wěn)定區(qū),給出8在-13.3 mm 和+6.2mm之間測出的切向壓力質(zhì)心似乎使系統(tǒng)停留于搜緊區(qū)(基于靜態(tài)模式)。

1.壓力中心測量:控制可變制動

雖然靜態(tài)壓力分布可以計算和測量(壓力感傳膜),但在動態(tài)制動情況，只有很少涉及有關(guān)計算和測量位置的資料。初期采用Bosch制動系統(tǒng)研究，表明在制動器使用期間,Cop 移動明顯，但該研究并未擴展到在制動器使用期間研究它怎樣移動以前唯一的方法是采用層狀薄膜用來連接一對立排列12個活塞卡鉗如圖32所示。

通常所有活塞彼此相互聯(lián)接，每對前端和尾端用真空鑄造聯(lián)接。兩中心活塞不彼此聯(lián)接，而是如圖示用橫向鉆孔與前端和尾端聯(lián)接。提供各活塞的個別調(diào)整阻塞橫向鉆孔,圖33內(nèi)用交義線“X’表示。采用這樣安排可改變一對前端(量表1),外中心活塞(量表 2)內(nèi)中心活塞(量表3)和一對尾端(量表4)它們?nèi)开毩⒕哂兴鼈冏砸训臍飧讏D34 試驗臺架由圖可見卡鉗活塞與主氣缸串聯(lián),壓力量表如圖35所示。

2.結(jié)果

1.均變化的壓力在變速情況下進行試驗，壓力沿摩擦襯塊長度改變(均勻)。分別對于摩擦襯塊內(nèi)裝和外裝 Cop縱向變化圖如圖36和37所示。在所有情況，Cop都由摩擦襯塊中心開始測量，采用前端方向為正在各個階段(1-7)壓力列于表3。分別對于內(nèi)裝和外裝摩擦襯塊徑向 Cop 位置的變化如圖 38和39所示。

在所有情況下摩擦襯塊的中心是參考點(零),趨向摩擦襯塊/圓盤外緣測量值為正,徑向趨向內(nèi)心測量值為負。圖40示典型的力分布圖，壓力圖類似的如果平均在圖38內(nèi)各階段的結(jié)果,那么可以繪制一組速度曲線如圖41所示，這些曲線取值按yax+bz’十cx十d形式,其中a,b,c,d是常數(shù)，是桿內(nèi)壓力,諸常數(shù)值列于表4。如果平均4曲線值并繪成單一曲線,結(jié)果如圖42所示。

該曲線是再次用上式的三次方形式為如果制動壓力是已知的，那么 Cop 現(xiàn)在可以預(yù)測表4內(nèi)常數(shù)值可以描繪，并由此可包含速度對Cop 有一個小的影響。該速度的影響如圖 43 所示由此可見,速度影響有限,反之隨壓力增大，對到Cop有移動到尾端的傾向更加穩(wěn)定的情況

2.可變力沿著并橫過摩擦塊本試驗許可壓力沿摩擦襯塊長度變化，同時還可沿徑向變化。用均勻壓力建立試驗程序,任意改變前端或尾端偏移得出全部結(jié)果。所有試驗記錄于一固定速度10r/m?？v向結(jié)果:活塞安排(裝配)如圖 33所示，一般的設(shè)定列于表 5,極高的噪聲產(chǎn)生于階段3一考慮產(chǎn)生前端中心壓力。在可變壓力下Cop 位置控制如圖44 所示,記錄的極高噪聲產(chǎn)生于階段3一具有15 mm前端偏移。徑向結(jié)果:一般壓力設(shè)定列于表6,采用的徑向偏移示于圖45。

可以看到極高的噪聲經(jīng)驗發(fā)生于階段3,4和7。在階段3和4 情況,Cop 考慮導(dǎo)致趨向零或負的徑向偏移,徑向趨向圓盤中心。在階段7情況偏移不出現(xiàn)，但是造成的噪聲可用度仍很明顯。當一般Cop 限定為2mm正偏移(徑向向外)時是最靜音的安排。隨著 Cop 進一步徑向向外移動噪聲再開始重新產(chǎn)生。這個原因仍然尚不清楚，但可能和摩擦襯塊轉(zhuǎn)動不穩(wěn)定有關(guān)。

總之可以表明外裝摩擦襯塊對壓力變化敏感性較小。對于兩摩擦襯塊的典型負荷圖如圖46所示由此可見內(nèi)裝摩擦襯塊承受著比外裝摩擦襯塊大得多的負荷。這樣的監(jiān)測導(dǎo)致可能產(chǎn)生熱量和溫度梯度橫穿圓盤表面。

3.討論和結(jié)果

原研究表明前端Cop 傾向于有一個高發(fā)生噪聲的趨勢。這可以用由于在圓盤/摩擦襯塊接觸面上作用合力使其偏移發(fā)生搜緊造成的原因來說明還說明了一個很大的前端偏移制動器將安靜下來而隨偏移接近零,制動器將更加安靜(圖13和14)推薦一臨界范圍，可能發(fā)生搜緊,制動器發(fā)生噪聲結(jié)果清楚表明，隨輕微的制動工作,在圓盤/摩擦襯塊接觸面產(chǎn)生前端偏移。但隨壓力增大，Cop將移向摩擦襯塊中心，并且同時徑向向內(nèi)移動，典型如圖 30,36和38所示

Cop 有一個很明確的運動,Cop 通過臨界區(qū)，導(dǎo)致噪聲。

一般如果壓力低(圖43),速度對 Cop 位置有一個小的影響。隨壓力增加移動變小更明顯圖44(和參見表5)示很明顯隨壓力調(diào)整成前端Cop,那么具有間斷性噪聲。如果 Cop 在10-15mm 區(qū)間內(nèi)，那么將發(fā)生極高噪聲。該預(yù)測結(jié)果示于節(jié)4.2。如果 Cop 安排很接近零或尾端,那么制動器靜音。值得注意的是外裝摩擦襯塊 Cop 低于內(nèi)裝摩擦襯塊。

圖45示徑向移動和它在階段6明顯，當活寨3(內(nèi)徑向活塞)設(shè)置到零,Cop少量移動到摩擦襯塊中心。這里給出了在壓力調(diào)整方面的置信度的程度和最終對 Cop的影響結(jié)果的概括可一般示于圖47。隨一大的前端偏移(如圖13 和14),制動器是靜音的。

隨 Cop 移動趨向于摩擦襯塊的中心，噪聲出現(xiàn)，但它是間斷性噪聲。然后它通過臨界偏移區(qū)，它成為間斷性噪聲后再發(fā)極高噪聲，而后隨 Cop 達到摩擦襯塊中心再安靜下來。如此情況在結(jié)論可以看到并記載于前期的研究中(圖13 和14)Cop的徑向位置也起一部分作用，當 Cop 趨向于摩擦襯塊中心線(圖47)時,制動器更有可能發(fā)生更大噪聲。

4.結(jié)論

摩擦襯塊振動的研究表明，內(nèi)裝摩擦襯塊尾端支座可以是噪聲發(fā)生的判據(jù)一一圖8和9,并可以作為系統(tǒng)的“觸發(fā)器”。它可能比較大的作用于支座表面,首先對較低頻率造成阻尼。制動器支座布置的理論共面分析指出，這些力將傾向于促使一前端偏移，圓盤和摩擦襯塊之間的摩擦系數(shù)以及摩擦襯塊支座和卡鉗之間的摩擦系數(shù)將影響產(chǎn)生偏移的程度。

它還表明卡鉗支架懸臂安裝平面位置是重要的，因為它是影響撰角的緣故，它必需盡可能緊靠圓盤摩擦表面。該研究表明，摩擦襯塊支座和卡鉗安裝懸骨之間要求一低的摩擦系數(shù)和一低的摩擦材料系數(shù)促使其穩(wěn)定，顯然后者對于制動汽車是不理想的。

本研究提供了一個理論的方法,并清楚表明，在圓盤/摩擦襯塊接觸面之間引發(fā)一前端 Cop 時，那么噪聲多半發(fā)生。它還證明了隨壓力增加,Cop傾向于向摩擦襯塊中心區(qū)移動,導(dǎo)致穩(wěn)定狀態(tài)。由普通監(jiān)測證實，在常態(tài)制動下,制動壓力增加時，噪聲降低。

在輕微制動下可以看到，隨著均勻壓力的設(shè)置,Cop 將常趨向前端，因而噪聲有增大的傾向，不論實際上結(jié)果噪聲與摩擦系數(shù)或摩擦襯塊磨損或制動器安裝幾何學(xué)其中哪一個有關(guān)。試驗臺架和車輛上兩者試驗證明,尾端Cop 將傾向于穩(wěn)定和靜音制動。圓盤轉(zhuǎn)動速度大大影響了偏移不出現(xiàn)的程度。

前端Cop造成動態(tài)不穩(wěn)定的結(jié)果,這是由于系統(tǒng)摸緊造成的。如果 Cop 向磨擦襯塊中心徑向移動，還可監(jiān)測到更大噪聲如圖 45 所示。前端偏移10mm和15mm之間產(chǎn)生極高噪聲,這極接近節(jié)。

制動工況下圓盤/摩擦襯塊接觸面間動態(tài)壓力中心的測量

圖 30示作為制動壓力的壓力中心跡線(或運動)是變動的，用垂直軸表示偏距，在這種情況，活塞偏移尾端為+5mm。甚至用該尾端(正)活塞偏移可以看到 Cop趨向于活塞前端和大多數(shù)前端摩擦襯塊中心。此外必須注意,低的制動壓力導(dǎo)致大的前端 Cop 和大的不穩(wěn)定。該壓力難以傳到活塞中心尾端一側(cè)。一般經(jīng)驗一車輛噪聲最普遍的是制動壓力降低，在壓力作用期間,Cop 在一11.1mm到+6.3mm之間移動,如圖30 所示。

該試驗程序采用一組假定從20.3和已知摩擦襯塊摩擦力為 0.45繪制的不穩(wěn)定線圖,如圖 31所示，附加的包含摩擦襯塊摩擦力035和045的包絡(luò)線表明對摩擦力大小變化的敏感性。通常停留在“緊’不穩(wěn)定“區(qū)’結(jié)果制動器發(fā)生噪聲。對于(u;/2)=(0.45;0.3)緊不穩(wěn)定區(qū),給出8在-13.3 mm 和+6.2mm之間測出的切向壓力質(zhì)心似乎使系統(tǒng)停留于搜緊區(qū)(基于靜態(tài)模式)。

1.壓力中心測量:控制可變制動

雖然靜態(tài)壓力分布可以計算和測量(壓力感傳膜),但在動態(tài)制動情況，只有很少涉及有關(guān)計算和測量位置的資料。初期采用Bosch制動系統(tǒng)研究，表明在制動器使用期間,Cop 移動明顯，但該研究并未擴展到在制動器使用期間研究它怎樣移動以前唯一的方法是采用層狀薄膜用來連接一對立排列12個活塞卡鉗如圖32所示。通常所有活塞彼此相互聯(lián)接，每對前端和尾端用真空鑄造聯(lián)接。兩中心活塞不彼此聯(lián)接，而是如圖示用橫向鉆孔與前端和尾端聯(lián)接。提供各活塞的個別調(diào)整阻塞橫向鉆孔,圖33內(nèi)用交義線“X’表示。采用這樣安排可改變一對前端(量表1),外中心活塞(量表 2)內(nèi)中心活塞(量表3)和一對尾端(量表4)它們?nèi)开毩⒕哂兴鼈冏砸训臍飧讏D34 試驗臺架由圖可見卡鉗活塞與主氣缸串聯(lián),壓力量表如圖35所示。

2.結(jié)果

1.均變化的壓力在變速情況下進行試驗，壓力沿摩擦襯塊長度改變(均勻)。分別對于摩擦襯塊內(nèi)裝和外裝 Cop縱向變化圖如圖36和37所示。在所有情況，Cop都由摩擦襯塊中心開始測量，采用前端方向為正在各個階段(1-7)壓力列于表3。分別對于內(nèi)裝和外裝摩擦襯塊徑向 Cop 位置的變化如圖 38和39所示。在所有情況下摩擦襯塊的中心是參考點(零),趨向摩擦襯塊/圓盤外緣測量值為正,徑向趨向內(nèi)心測量值為負。圖40示典型的力分布圖，壓力圖類似的如果平均在圖38內(nèi)各階段的結(jié)果,那么可以繪制一組速度曲線如圖41所示，這些曲線取值按yax+bz’十cx十d形式,其中a,b,c,d是常數(shù)，是桿內(nèi)壓力,諸常數(shù)值列于表4。如果平均4曲線值并繪成單一曲線,結(jié)果如圖42所示。該曲線是再次用上式的三次方形式為如果制動壓力是已知的，那么 Cop 現(xiàn)在可以預(yù)

測

表4內(nèi)常數(shù)值可以描繪，并由此可包含速度對Cop 有一個小的影響。該速度的影響如圖 43 所示由此可見,速度影響有限,反之隨壓力增大，對到Cop有移動到尾端的傾向更加穩(wěn)定的情況

2.可變力沿著并橫過摩擦塊本試驗許可壓力沿摩擦襯塊長度變化，同時還可沿徑向變化。用均勻壓力建立試驗程序,任意改變前端或尾端偏移得出全部結(jié)果。所有試驗記錄于一固定速度10r/m?？v向結(jié)果:活塞安排(裝配)如圖 33所示，一般的設(shè)定列于表 5,極高的噪聲產(chǎn)生于階段3一考慮產(chǎn)生前端中心壓力。在可變壓力下Cop 位置控制如圖44 所示,記錄的極高噪聲產(chǎn)生于階段3一具有15 mm前端偏移。徑向結(jié)果:一般壓力設(shè)定列于表6,采用的徑向偏移示于圖45?？梢钥吹綐O高的噪聲經(jīng)驗發(fā)生于階段3,4和7。在階段3和4 情況,Cop 考慮導(dǎo)致趨向零或負的徑向偏移,徑向趨向圓盤中心。在階段7情況偏移不出現(xiàn)，但是造成的噪聲可用度仍很明顯。當一般Cop 限定為2mm正偏移(徑向向外)時是最靜音的安排。隨著 Cop 進一步徑向向外移動噪聲再開始重新產(chǎn)生。這個原因仍然尚不清楚，但可能和摩擦襯塊轉(zhuǎn)動不穩(wěn)定有關(guān)?？傊梢员砻魍庋b摩擦襯塊對壓力變化敏感性較小。對于兩摩擦襯塊的典型負荷圖如圖46所示由此可見內(nèi)裝摩擦襯塊承受著比外裝摩擦襯塊大得多的負荷。這樣的監(jiān)測導(dǎo)致可能產(chǎn)生熱量和溫度梯度橫穿圓盤表面。

3.討論和結(jié)果

原研究表明前端Cop 傾向于有一個高發(fā)生噪聲的趨勢。這可以用由于在圓盤/摩擦襯塊接觸面上作用合力使其偏移發(fā)生搜緊造成的原因來說明還說明了一個很大的前端偏移制動器將安靜下來而隨偏移接近零,制動器將更加安靜(圖13和14)推薦一臨界范圍，可能發(fā)生搜緊,制動器發(fā)生噪聲結(jié)果清楚表明，隨輕微的制動工作,在圓盤/摩擦襯塊接觸面產(chǎn)生前端偏移。但隨壓力增大，Cop將移向摩擦襯塊中心，并且同時徑向向內(nèi)移動，典型如圖 30,36和38所示

Cop 有一個很明確的運動,Cop 通過臨界區(qū)，導(dǎo)致噪聲。一般如果壓力低(圖43),速度對 Cop 位置有一個小的影響。隨壓力增加移動變小更明顯圖44(和參見表5)示很明顯隨壓力調(diào)整成前端Cop,那么具有間斷性噪聲。

如果 Cop 在10-15mm 區(qū)間內(nèi)，那么將發(fā)生極高噪聲。該預(yù)測結(jié)果示于節(jié)4.2。如果 Cop 安排很接近零或尾端,那么制動器靜音。值得注意的是外裝摩擦襯塊 Cop 低于內(nèi)裝摩擦襯塊。圖45示徑向移動和它在階段6明顯，當活寨3(內(nèi)徑向活塞)設(shè)置到零,Cop少量移動到摩擦襯塊中心。這里給出了在壓力調(diào)整方面的置信度的程度和最終對 Cop的影響結(jié)果的概括可一般示于圖47。隨一大的前端偏移(如圖13 和14),制動器是靜音的。隨 Cop 移動趨向于摩擦襯塊的中心，噪聲出現(xiàn)，但它是間斷性噪聲。然后它通過臨界偏移區(qū)，它成為間斷性噪聲后再發(fā)極高噪聲，而后隨 Cop 達到摩擦襯塊中心再安靜下來。如此情況在結(jié)論可以看到并記載于前期的研究中(圖13 和14)Cop的徑向位置也起一部分作用，當 Cop 趨向于摩擦襯塊中心線(圖47)時,制動器更有可能發(fā)生更大噪聲。

5.預(yù)測的結(jié)果

對于磨擦襯塊 Cop 理想位置應(yīng)該是尾端縱向中心和徑向從磨擦襯中心線向外，見圖 47。識別到磨擦襯塊的磨損，可以考慮這樣安排,用調(diào)整活塞位置可達到防止其作用。

為適應(yīng)這種磨損結(jié)果,用手控’(handing’)卡鉗和設(shè)定卡鉗(或支架)的裝配點(螺栓)為一前端布置使可能產(chǎn)生一永久的尾端偏移。這樣產(chǎn)生的尾端永久偏移只對裝配幾何學(xué)而論，不管在圓盤磨擦襯塊接觸面的 Cop。

該磨擦襯塊在安裝定位以后實質(zhì)上已被制動?？梢越ㄗh尾端 Cop 可以解決前進方向的噪聲問題，但在反向時還是個問題。為了回答反向制動這個問題，已經(jīng)觀察到如果采取過度前端偏移(圖13 和14),可以達到再次靜音制動可以研究這樣可能的情況和安排卡鉗/支架的定位點，建立這樣一個合適的前端偏移。這種安排是正進行研究的重點，磨擦襯塊/卡鉗支座接觸的幾何學(xué)也在研究之列。