制動噪聲的分類

制動器噪聲大致可以分為三種：

1. 低頻噪聲

制動開始到停車時的“格喳”聲。這種聲音屬于低頻噪聲，頻率在1000Ｈz以下，主要是由于制動鉗的共振引起的。

2. 低頻尖叫

制動過程中的尖叫聲。這種是頻率為1~6ＫＨz的制動噪聲，主要是由于制動盤的共振所致，聲音非常刺耳。

3. 高頻尖叫

停車之際的“嘰嘰”聲。為頻率在7ＫＨz以上的制動噪聲，主要是由摩擦襯塊的彈性振動所引起的。

制動噪聲產生規律

雖然影響制動噪聲的因素比較復雜，但是通過多年實驗驗證以及經驗積累，前人總結出制動噪聲的發生大致有如下規律：

車輛在低速制動和臨近停車時,容易發生制動尖叫。

摩擦系數基本相同的摩擦材料在產生尖叫傾向上具有隨機性，同一摩擦材料安裝于某一制動器可能有尖叫傾向，而安裝于另一制動器卻極可能沒有噪聲。

隨著摩擦系數的增大，制動尖叫的傾向增大，且尖叫頻率隨著制動壓力的升高而略有增加。

鼓式和帶式制動器通常比盤式制動器更容易產生尖叫。

在制動塊底板上(鋼背)粘貼阻尼材料能在一定程度上抑制制動高頻噪音，但并不是總能達到明顯的改善效果。

產生制動尖叫的振動在摩擦滑動方向和法向總是耦合的。

制動噪聲研究的理論方法

制動噪聲研究的理論主要有4種，分別為：

摩擦力- 相對速度關系的負斜率理論

Sprag - Slip 理論

模態耦合理論

摩擦學理論

1. 摩擦力- 相對速度關系的負斜率理論

摩擦振動的單自由度模型

式中：m為剛性摩擦片質量，c為結構阻尼，k為彈簧剛度，Fk為摩擦力。

注：只在解釋振動頻率低于100Hz的時候比較重要

2. Sprag-Slip理論

基本原理：摩擦面間由于自鎖作用( Sprag)導致整個摩擦系統結構不穩定，從而引起振動和摩擦噪聲。

適用于系統出現不穩定的振動時摩擦系數μ與滑動速度v無關的情況。

自鎖- 滑動機理模型

當θ滿足一定的條件時，即當μ= cotθ時，此時摩擦力Ff將趨向于無窮大，相對運動在理論上變得不可能，從而導致自鎖現象的出現。忽略了垂直于摩擦面方面的振動，所以有很明顯的缺陷。

3. 模態耦合理論

基本原理：用模態分析的方法來研究制動噪聲。

但近年來制動噪聲的研究大多數集中在制動系統的有限元復特征值分析上，當制動系統的任兩個自然頻率趨于一致時，系統就發生不穩定振動，產生尖叫噪聲，而自然頻率趨于一致就是模態耦合。因此，現在國際上普遍認為模態耦合最有可能是尖叫噪聲產生的機理。

4. 摩擦學理論

基本原理：制動噪聲問題不僅與經典的摩擦振動理論有關，還與摩擦學系統相關理論和知識緊密相聯。

摩擦噪聲是由于黏著- 滑動效應以及摩擦力- 速度曲線的負斜率特性誘發制動系統的某些部件的自激振動引發的，不是部件自鎖產生的；

制動片與制動盤之間的接觸剛度、摩擦系數及制動盤與制動片的剛度對摩擦噪聲有重要影響。