基于ANSYS工业盘式制动器制动尖叫研究

胡洪洋，文 豪，雷克平

(1.太原科技大学 机械工程学院，太原030024;2.天津市特种设备监督检验技术研究院，天津300000)

盘式制动器由于其制动性能优良、稳定性和散热性好等优点越来越广泛地应用到大型物料搬运、风力发电、工业车辆等大型装备上，其不断产生的制动尖叫噪声问题不但影响作业环境，还会导致制动盘破坏、制动失效等严重问题［1］。目前无论是车辆还是工业用盘式制动器，对制动尖叫噪声问题还缺乏设计研发阶段可靠的预防，在使用过程中的制动尖叫噪声也不能有效解决，严重影响制动安全性能和工业作业效率［2］。因此，研究盘式制动器振动噪声产生原因，在设计生产阶段给与必要的改进技术支持，对于控制噪声问题、提高使用寿命及改进产品质量等方面益处很大，对盘式制动器的优化设计、故障排除及整机装备的安全性都有十分重要的意义。

1 制动尖叫噪声的产生机理

盘式制动器制动噪声的产生一般是由于盘面之间的摩擦产生的，当制动盘转速或温度变化致使摩擦系数降低，产生的粘性滑动使制动器各结构零件的振幅相叠加形成共振，向周围辐射形成噪声［3］。制动噪声先由刚度较小的制动衬块带动制动盘和底座发生，整个过程中摩擦是振动尖叫噪声的重要因素，也是形成自激振动的关键，不断变化的摩擦引起的共振尖叫将各个零件振幅相耦合叠加。目前关于振动噪声的产生机理的理论有［4］:(1)粘性滑……