[發明專利]一種可降低摩擦噪聲的織構化表面的鑄鐵制動盤

有效

• 申請號: 201210506284.2
• 申請日: 2012-12-01
• 公開（公告）號: CN102954132B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 莫繼良;王正國;王安宇;陳光雄;朱旻昊;周仲榮
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: F16D65/12
• 分類號: F16D65/12
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本發明涉及一種可降低摩擦噪聲的織構化表面的鑄鐵制動盤。

背景技術

隨著節能環保問題成為社會經濟發展的主題，各種車輛上使用的鑄鐵制動盤制動時的摩擦噪聲污染問題也被日益關注。制動時的高頻摩擦噪聲，傳遞到車內，會使乘客的乘車舒適度大為降低；而傳遞到車外，會使沿線兩側區域備受噪聲干擾。與高頻摩擦噪聲伴隨的是高頻振動，高頻振動會影響車輛的正常運行，降低其使用壽命。現有的降噪方法均是通過改進制動盤夾持裝置的結構或增加阻尼器件的方式來被動的吸收和降低摩擦噪聲，其效果有待提高，且其結構復雜，成本較高，難以廣泛推廣。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可降低摩擦噪聲的織構化表面的鑄鐵制動盤，該種制動盤產生的摩擦噪聲小，能有效提高乘客的乘車舒適度；并減少對車外沿線兩側區域的噪聲干擾；同時可減少制動盤的高頻振動，保證車輛的正常運行，提高其使用壽命。且其結構簡單，制造容易，便于廣泛推廣。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種可降低摩擦噪聲的織構化表面的鑄鐵制動盤，其特征在于：所述的鑄鐵制動盤表面加工有均勻排列的溝槽形織構或球窩形織構。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

一、本發明通過改變摩擦界面形貌的方式來降低摩擦噪聲，是一種從源頭上主動控制摩擦噪聲的方式。同光滑接觸表面相比，在制動過程中，表面織構的存在既能提高摩擦力，增強車輛的制動效果；同時使摩擦界面的連續接觸間斷，擾亂摩擦副的自激振動，進而降低高頻振動和摩擦噪聲。試驗證明，本發明的制動盤在相同的制動力下可降低高頻振動85％以上，降低摩擦噪聲十多分貝。

二、本發明通過在制動盤表面加工出織構化結構，來降低摩擦噪聲。而無須對制動機構進行其他的結構改造或增加構件，其加工方便，制作成本低，容易實施。

上述的一種可降低摩擦噪聲的織構化表面的鑄鐵制動盤，其特征在于：所述的溝槽織構中的溝槽的方向為徑向；溝槽的槽寬弧度為π/360～π/90，相鄰兩個溝槽之間的間距弧度為溝槽的槽寬弧度的2～5倍，溝槽的深度為2-5mm。

上述的球窩狀凹坑織構中的球窩狀凹坑沿徑向分布，球窩狀凹坑表面的圓半徑為5-10mm，凹坑的深度為2-5mm；球窩狀凹坑間在制動盤徑向上的間距為凹坑表面的圓半徑的3～5倍，制動盤周向上相鄰的兩個凹坑的夾角為15°-30°。

這兩種尺寸和排列方式的織構化結構，能最有效的打斷摩擦界面的連續接觸，擾亂摩擦副的自激振動，降低高頻振動和摩擦噪聲的效果最好。

下面將結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

附圖說明

圖1a是本發明實施例一的結構示意圖。

圖1b是圖1a的A-A剖視圖。

圖2a是本發明實施例二的結構示意圖

圖2b是圖2a的B-B剖視放大圖。

圖3是三種不同表面的制動盤(光滑表面的制動盤、實施例一、二的制動盤)所產生的摩擦噪聲等效聲壓級圖。可以看出：相比光滑表面，溝槽織構表面和球窩狀凹坑織構均可降低摩擦噪聲十多分貝。

圖4a是光滑表面的制動盤在摩擦噪聲試驗中一個周期內的切向加速度信號波形。

圖4b是實施例一的制動盤在摩擦噪聲試驗中一個周期內的切向加速度信號波形。

圖4c是實施例二的制動盤在摩擦噪聲試驗中一個周期內的切向加速度信號波形。

具體實施方式

實施例一

圖1a圖1b示出，本發明的第一種實施方式是，一種可降低摩擦噪聲的織構化表面的鑄鐵制動盤，所述的鑄鐵制動盤表面加工有均勻排列的溝槽形織構或球窩形織構。

本例的溝槽織構中的溝槽的方向為徑向；溝槽的槽寬弧度γ為π/360～π/90，相鄰兩個溝槽之間的間距弧度β(即兩溝槽中心線之間的間距)為溝槽的槽寬弧度γ的2～5倍，溝槽的深度h為2-5mm。

實施例二

圖2a、圖2b示出，本發明的第二種實施方式是，一種可降低摩擦噪聲的織構化表面的鑄鐵制動盤。鑄鐵制動盤表面加工有均勻排列的球窩形織構。

本例的球窩狀凹坑織構中的球窩狀凹坑沿徑向分布，球窩狀凹坑表面的圓半徑r為5-10mm，凹坑的深度d為2-5mm；球窩狀凹坑間在制動盤徑向上的間距D為凹坑表面的圓半徑r的3～5倍，制動盤周向上相鄰的兩個凹坑的夾角θ為15°-30°。

本發明的微米級的溝槽或圓坑織構，可以通過激光、電火花、銑削等現有常見加工方法加工出。