[發明專利]車輪軸向降噪方法、車輪及其設計方法

有效

• 申請號: 201811171364.0
• 申請日: 2018-10-09
• 公開（公告）號: CN109249750B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 胡金昌;查國濤;傅榮;王心龍;賀才春;涂奉臣
• 申請（專利權）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: B60B17/00
• 分類號: B60B17/00
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 王法男

1.車輪軸向降噪方法，其特征在于在同軸對齊的兩個車輪相對的側面上分別安裝帶有阻尼耗能材料的車輪降噪環（1），所述的車輪降噪環（1）與車輪輪輞貼合接觸，將車輪（2）的側滑振動沿軸向傳遞至車輪降噪環（1），通過車輪降噪環（1）中的阻尼耗能材料在振動過程中的剪切彎曲變形將振動轉化為熱能進行消耗，達到吸振耗能，減小車輪側滑摩擦嘯叫噪聲的目的；

將所述的車輪降噪環（1）設計為包括金屬材質的環形底板（3）和均勻分布在環形底板（3）上且呈圓弧形狀的阻尼夾心塊（4），所述的阻尼夾心塊（4）具有沿軸向交替疊層的橡膠阻尼板（41）和金屬共振板（42），且在阻尼夾心塊（4）設置沿軸向的傳振金屬塊（43），傳振金屬塊（43）與金屬共振板（42）接觸，將振動傳遞至各層金屬共振板（42）；

所述的環形底板（3）與最內層的橡膠阻尼板（41）硫化粘結，金屬共振板（42）與橡膠阻尼板（41）硫化粘結，橡膠阻尼板（41）和金屬共振板（42）的層數相同，且最外層為金屬共振板（42）；

所述的傳振金屬塊（43）位于橡膠阻尼板（41）的中心位置，并貫穿各層橡膠阻尼板（41），將每層的橡膠阻尼板（41）分開成兩段；

所述的環形底板（3）、金屬共振板（42）和傳振金屬塊（43）為鑄造成型的一體結構。

2.根據權利要求1所述的車輪軸向降噪方法，其特征在于相鄰的阻尼夾心塊（4）隔間的周向寬度小于阻尼夾心塊（4）的弧長，阻尼夾心塊（4）在環形底板（3）上所占的圓弧角度大于180度，在相鄰的阻尼夾心塊（4）之間的環形底板（3）上開設安裝孔（31）。

3.根據權利要求1所述的車輪軸向降噪方法，其特征在于所述的傳振金屬塊（43）的周向寬度不大于阻尼夾心塊（4）周向寬度的1/5。

4.采用權利要求1至3任一項所述的車輪軸向降噪方法的車輪，包括車輪和裝在車輪上的車輪降噪環（1），車輪降噪環（1）分別安裝在同軸對齊的兩個車輪相對的側面上，所述的車輪降噪環（1）與車輪輪輞貼合接觸。

5.權利要求4所述的車輪的設計方法，步驟如下：

首先，確定不帶車輪降噪環（1）的車輪的模態參數，利用有限元仿真軟件或者模態測試系統分析得出不帶車輪降噪環（1）的車輪軸向模態頻率和所需的降噪頻率；

其次，根據車輪車輞的尺寸設計車輪降噪環（1）內徑及外徑，根據不帶車輪降噪環（1）的車輪軸向模態頻率和所需的降噪頻率，設計車輪降噪環（1）的軸向厚度和車輪降噪環（1）中阻尼耗能材料的硬度、占比、形狀及尺寸；

然后，采用實驗得出阻尼耗能材料的厚度和動剛度之間的因子關系；

之后，利用有限元軟件建立車輪降噪環的參數化模型，得到車輪降噪環的模態頻率以及模態參與質量，再采用有限元軟件進行優化設計、迭代分析與最優值求解，獲得優化后的車輪降噪環（1）的軸向厚度和車輪降噪環（1）中阻尼耗能材料的硬度、占比、形狀及尺寸；

最后，通過聲學仿真軟件計算裝有車輪降噪環（1）的車輪的聲功率，以驗證裝有車輪降噪環（1）的車輪相比不帶車輪降噪環（1）的車輪的聲功率降低量。

6.根據權利要求5所述的車輪的設計方法，其特征在于“車輪降噪環（1）的軸向厚度和車輪降噪環（1）中阻尼耗能材料的占比、形狀及尺寸”是指阻尼夾心塊（4）的個數和長度，環形底板（3）、橡膠阻尼板（41）和金屬共振板（42）的軸向厚度，橡膠阻尼板（41）和金屬共振板（42）的層數以及傳振金屬塊（43）的周向厚度。