自動車用ディスクブレーキの鳴き現象のメカニズムとその制振

汽车盘式制动器啸叫现象产生机理及其振动控制

• 批准号: 08750279
• 负责人: 劉 孝宏
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750279/
• 关键词: Vibration; Self-excited Vibration; Frictional Vibration; Damper; Disk brake system

最近の高級車では車内音の低減が厳しく求められており,ディスクブレーキ鳴きによるクレームが後を絶たず,自動車業界ではこの鳴き音の低減が急務となっている.しかしながら,このディスクブレーキ鳴き現象の発生メカニズムは未だ解明されていない.本研究は,その発生メカニズムに対して理論的および実験的解明を行った.また,自励振動の制振に関する研究として,ディスクブレーキのキャリパ部に動吸振器を取り付けることにより,鳴き現象の完全な制振実験を行った.まず,(1)実際に問題となっているディスクブレーキシステムを動作させる実験装置を作成し,鳴きが発生したときのキャリパの振動方向およびディスクの振動モードを測定した.また,このような自励振動系では連成固有振動数が重要となるので,各制動油圧においてインパルスハンマーを用いて打撃試験を行った.(2)この種の自励振動はチョークの振動と同様に,接触角度(位置)が系の安定性に大きな影響を及ぼすことを考慮し,パッドを部分的に切除する実験を行い,パッドとロータの接触領域の変化が鳴き現象に対してどのように影響するかを調べた.その結果,上記(1)で測定した振動モードの鳴きが抑制される切除領域を実験的に確認することができた.(3)連続体としてモード解析したディスクにキャリパの並進および回転方向の自由度を考慮した理論解析モデルを作成し,線形多自由度系として固有値計算を行い,鳴き現象が発生する条件および複素モードを数値計算的に求めた.その結果,定性的に実験結果との良い一致を確認した.(4)ブレーキ鳴き現象の積極的防止対策として動吸振器をキャリパ上に取り付け,実験的に鳴き現象の制振を試みた.その結果,動吸振器を取り付けることにより鳴き現象を完全に制振することができた.

在最近的豪华车中，降低汽车内部的声音是严格要求的，并且由于盘式刹车尖叫而引起的主张不断发出，并且在汽车行业迫切需要降低这种声音。但是，尚未澄清盘式制动尖叫的发生机制。这项研究对盘式制动器发生的机理进行了理论和实验性的阐明。此外，作为对自激振动振动控制的研究，通过将动态振动吸收器连接到盘式制动器的卡钳部分，进行了完整的振动控制实验。首先，（1）一种实现盘式制动系统的实验设备，实际上是一个问题，并在产生尖叫声时卡尺的振动方向，并测量了光盘的振动模式。此外，由于耦合固有频率在此类自激发振动系统中很重要，因此对每种制动液压的脉冲锤进行了冲击测试。 （2）考虑到接触角（位置）对系统的稳定性具有重大影响，类似于扼流圈的振动，我们进行了一项实验，以部分切割垫子，并研究了垫子和旋翼之间的接触区域的变化如何影响声音现象。结果，我们能够通过（1）在上面的（1）中测量抑制振动模式的声音的区域进行实验确认。 （3）考虑到卡钳的翻译和旋转方向的自由度，在模式下的光盘上创建了一个理论分析模型，并且将特征值计算为自由系统的线性多数度多数度，以及声音现象发生和复杂模式的数值计算。结果，我们证实了声音现象的状况发生，并且复杂模式与实验结果定性匹配。 （4）作为防止制动声音现象的措施，我们在卡钳上安装了动态振动吸收器，并试图通过实验抑制声音现象。结果，我们能够通过连接动态振动吸收器来完全抑制声音现象。