基于非线性弹簧刚度拟合的车用材料摩擦特性测试方法研究

罗 勇，罗建文，韦永恒，李沛然，黄 欢

（1.中国汽车工程研究院股份有限公司汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室，重庆 401122；2.重庆理工大学 汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室，重庆 400054）

随着发动机噪声控制技术的进步以及电动汽车的推广，车内环境更加安静，车辆异响问题越来越突出。车辆异响是一个复杂的问题，其中材料间的摩擦占据很大比重，不同车用材料之间进行摩擦特性的测试对分析车辆异响至关重要。国外对车辆异响问题研究较早，已开发出相关的测试设备。国内车用材料摩擦异响特性测试设备主要依赖进口，存在价格高、维护不便等缺点，因此开发车用材料摩擦特性设备对车辆异响控制具有重要意义［1-6］。

车用材料摩擦特性测试设备需要实现两种不同材料在不同压力和相对摩擦速度下摩擦因数的测量，因而需要测量正压力和摩擦力。同时为测试摩擦时的异响，设备的机械结构必须能安静运行。因此本文中采用安装被测对象的工作台，使用非线性钢板弹簧悬置的方式解决机构运行的噪声问题［7-8］。

在试验装置中，可以安装力传感器测试垂直方向的正压力，而水平方向的力包括执行机构推力、悬置弹簧水平分力、摩擦力，安装力传感器只能测量合力，而无法直接测得摩擦力。

为解决摩擦力不能直接测试的问题，在弹簧结构上安装位移传感器和力传感器，在试验之前拟合出弹簧的弹性刚度，测试时采用力传感器的真实值减去拟合的弹簧力间接得到摩擦力，最终计算摩擦因数。……