CN104359686A - 汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台,为克服目前不能测试车辆制动抖动与尖叫的问题，其包括变频器、变频电机、等效质量调节部分、制动压力调节部分和信号采集处理部分。变频电机安装在左试验台的左端，变频器安装在左试验台的下端，变频电机与变频器电线连接；等效质量调节部分安装在变频电机右侧的左试验台上，变频电机采用2号弹性柱销联轴器与等效质量调节部分中的主轴左端连接，制动压力调节部分安装在左试验台的右端与右试验台上，主轴右端采用1号弹性柱销联轴器与等效质量调节部分中的半轴左端连接，半轴的右端安装在制动压力调节部分中的b支架上；信号采集处理部分采用a支架与e支架安装在右试验台左端与左试验台上。

Description

汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台

技术领域

本发明涉及一种车辆测试技术领域的试验装置，更确切地说，本发明涉及一种汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台。

背景技术

制动抖动与尖叫指车辆在一定车速范围内实施制动时引起的转向盘、制动踏板、车身地板和座椅强烈抖动与尖叫的现象，是制动引起的振动的一种，根据制动抖动的发生频率,其可分为三类，即低频抖动、中频颤动与高频尖叫。

制动抖动一般发生在车辆高速行驶并实施中等强度的振动时，这种抖动对车辆的操纵稳定性有明显影响，有增加驾驶员的疲劳强度和误操作的可能性。

目前，国内对制动抖动与尖叫试验台的研究尚不多见，各企业在做制动抖动与尖叫测试时采用实车测试，这样在测试过程中受到场地及实车条件的局限性,使测试费用增加,测试变得复杂,而且，现有试验台不能把车辆制动时的制动惯性加载上，不能真实模拟车辆制动抖动与尖叫过程，从而使测试结果只具有演示作用，缺乏试验研究价值。所以急需做一个制动抖动试验台去真实模拟车辆制动过程,从而真实测试车辆的制动抖动与尖叫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术不能测试真实车辆制动抖动与尖叫的问题，提供了一种汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台包括有变频器、变频电机、等效质量调节部分、制动压力调节部分和信号采集处理部分。

变频电机安装在左试验台的左端，变频器安装在变频电机下面的左试验台上，变频电机与变频器之间电线连接；等效质量调节部分安装在变频电机右侧的左试验台上，变频电机输出轴采用2号弹性柱销联轴器与等效质量调节部分中的主轴左端相连接，制动压力调节部分安装在左试验台的右端与右边试验台上，主轴的右端采用1号弹性柱销联轴器与等效质量调节部分中的半轴的左端相连接，半轴的右端安装在制动压力调节部分中的b支架上为转动连接；信号采集处理部分中的一部分采用a支架安装在右试验台的左端，信号采集处理部分中的另一部分采用e支架安装在2号弹性柱销联轴器的右侧与主轴前方的左试验台上。

技术方案中所述的等效质量调节部分还包括有等效质量圆盘、c支架与d支架。主轴安装在d支架与c支架上为转动连接，安装有主轴的d支架与c支架安装在变频电机右侧的左试验台上，等效质量圆盘安装在d支架与c支架之间的主轴上为键连接，变频电机、主轴与半轴的回转轴线共线。

技术方案中所述的等效质量圆盘包括有安装主体、2个结构相同的上半圆盘和2个结构相同的下半圆盘。所述的安装主体为圆盘类结构件，安装主体的中心处设置有中心通孔，安装主体上设置有上下左右对称的螺纹通孔。所述的上半圆盘与下半圆盘结构相同，上半圆盘与下半圆盘的圆心处设置有上半圆孔与下半圆孔，上半圆孔与下半圆孔的半径与安装主体中心处的中心通孔的半径相同，2个结构相同的上半圆盘与2个结构相同的下半圆盘上设置有和安装主体上的螺纹通孔对正的螺栓通孔，2个结构相同的上半圆盘与2个结构相同的下半圆盘采用螺栓安装在安装主体的上半部分与下半部分的两端面上为固定连接，同时在两个上半圆盘与安装主体的内孔面上设置有安装钩头楔键的键槽。

技术方案中所述的制动压力调节部分还包括有制动盘、压力表、制动主缸、制动手柄、溢流阀与制动钳。b支架固定安装在左试验台的右端，制动盘安装在等效质量调节部分中的半轴的右端，制动钳通过螺栓固定在b支架上，制动钳上的进油口与溢流阀的出油口采用液压油管连接，溢流阀的泄油口与制动主缸中的储液缸采用油管连接，溢流阀的进油口与制动主缸的出油口用油管连接，制动主缸固定安装在右试验台上，制动手柄固定在制动主缸右侧的右试验台上为转动连接，制动手柄的一端与制动主缸的推杆连接。

技术方案中所述的信号采集处理部分还包括有隔音罩、折射靶、传声器、激光位移传感器与激光转速传感器。所述的隔音罩罩在变频电机的周围，并采用螺栓将隔音罩固定在左试验台的左试验台台面上，折射靶贴在主轴上，激光转速传感器安装在e支架上，激光转速传感器对准折射靶，传声器与激光位移传感器由上至下地安装在a支架上，传声器与激光位移传感器对准制动压力调节部分中的制动盘的右侧面。

技术方案中所述的隔音罩由隔音罩活动门与隔音罩壳体组成。隔音罩活动门装入隔音罩壳体的门口内并采用销钉固定连接。隔音罩壳体为一矩形立方体形壳体式结构件，隔音罩壳体的底端为敞开式，隔音罩壳体前端为半敞开式，即隔音罩壳体前端的上半部分设置有前壁板，前壁板的底端的中间位置设置有安装变频电机输出轴的前壁板半圆孔，隔音罩壳体前端面即门口的左右两边设置有固定隔音罩活动门的壳体销孔耳环，隔音罩壳体两侧壁的底端设置有外伸的左平板式安装座与右平板式安装座，左平板式安装座与右平板式安装座和隔音罩壳体的左侧壁与右侧壁相垂直，左平板式安装座与右平板式安装座上分别设置有均匀分布的螺栓孔，隔音罩壳体内设置有用来放入变频电机的矩形立方体形的隔音罩空腔。

技术方案中所述的隔音罩活动门为一矩形板式结构件，隔音罩活动门上端的中间位置设置有安装变频电机输出轴的活动门半圆孔，隔音罩活动门上端的活动门半圆孔与隔音罩壳体上的前壁板半圆孔的半径相同，隔音罩活动门的左右两端设置有活动门销孔耳环，隔音罩壳体的壳体销孔耳环与隔音罩活动门上的活动门销孔耳环结构相同，隔音罩壳体的壳体销孔耳环与隔音罩活动门上的活动门销孔耳环的回转轴线共线。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台采用改变变频电机输入电流频率的方法改变变频电机的转速，从而改变制动盘的转速，这样可以用来模拟不同制动初速度下的制动过程；

2.本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台采用等效质量圆盘的动能代替四分之一车重制动时产生的动能，同时等效质量圆盘可用增加半圆盘的方法改变其质量，在不拆卸试验台的同时改变等效质量圆盘的质量，从而模拟不同质量的车辆制动时和同一车辆前制动盘制动与后制动盘制动时的情况,而且,可利用连续改变等效质量圆盘质量的方法(即利用添加质量连续变化的半圆盘配重的方法)测量质量相差不太多的车辆的制动抖动与尖叫,可比较同级车辆的制动抖动与尖叫，同时可以测试同一车辆的前制动盘或后制动盘的制动抖动与尖叫；

3.本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台还可以利用调节溢流阀的预紧力,从而把制动时的制动压力控制在某一压力下，这样既可以在可控制动压力下制动，又能够分析具体在哪一制动压力下制动抖动与尖叫最明显，而且还可以在同一制动压力下连续试验，得出精确的数据；

4.本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台中的传声器与激光位移传感器的支架与其它试验器材不在同一试验台上，这样就能减小电机等工作时引起的抖动对实验结果的影响；

5.本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台当测试制动时产生的制动尖叫可用隔音罩把电机罩上,以免其噪声对测量结果造成影响。隔音罩的前面有带有半圆孔的活动门，方便放置隔音罩；

6.本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台测试所用的支架采用螺纹结构,支架的立杆有外螺纹,安装传感器的横杆与螺母焊接,这样可以合理调节传感器的位置,使测试结果准确；

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台结构组成的示意图；

图2为本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台中测试制动抖动与尖叫部分试验台结构组成的示意图；

图3为本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台中安装转速传感器的e支架结构组成的主视图；

图4为本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台中安装位移传感器与传声器的a支架结构组成的主视图；

图5-a为本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台中b支架与制动盘安装关系的主视图；

图5-b为本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台中b支架与制动盘安装关系的后视图；

图6-a为本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台中等效质量圆盘的主视图；

图6-b为本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台中等效质量圆盘的左视图；

图7-a为本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台中隔音罩的主视图；

图7-b为本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台中隔音罩的轴测投影图

图8为本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台中激光转速传感器安装在e支架上的e定位夹中的轴测投影图；

图9为本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台中传声器安装在a支架上的a定位夹中的轴测投影图；

图10为本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台中激光转速传感器与主轴的相对位子关系的示意图；

图11为本发明所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台中等效质量圆盘在主轴上的安装位置的示意图；

图中：1.变频器，2.变频电机，3.隔音罩，3-1.隔音罩活动门，3-2.隔音罩壳体，3-3.隔音罩空腔，3-4.连接螺栓，4.折射靶，5.主轴，5-1.轴肩，6.等效质量圆盘，6-1.上半圆盘，6-2.下半圆盘，6-3.固定螺栓，6-4.键槽，6-5.安装主体，7.1号弹性柱销联轴器，8.制动盘，9.液压油管，10.a支架，10-1.a定位夹，11.回油路，12.压力表，13.制动主缸，14.制动手柄，15.右试验台，16、溢流阀，17.传声器，18.激光位移传感器，19.制动钳，20.b支架，21.半轴，22.c支架，23.d支架，24.左试验台，24-1.左试验台台面，25.e支架，25-1.e定位夹，26.激光转速传感器，27.2号弹性柱销联轴器，28.钩头楔键。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台包括变频器1、变频电机2、等效质量调节部分、制动压力调节部分和信号采集处理部分。

参阅图1，变频电机2的选择要根据负载的特性进行选择,本试验台中负载主要是等效质量圆盘6,分析其特性主要有两个,一是等效质量圆盘6刚转动时需要最大扭矩,是大惯性负载,二是当等效质量圆盘6已经转动后,其运转处于平衡,所需的转矩不需要开始时那样大,且其转矩处于恒等的状态,处于恒转矩运动状态,通过对负载特性的分析选择用恒转矩的变频电机,通过选择车速范围，从而计算出主轴的转速范围进而得出变频电机的转速范围,查表选出其极对数再利用公式

$T=J\frac{\mathrm{d\ω}}{\mathrm{dt}}---\left(1\right)$

ω＝2πn                            (2)

其中:T为等效质量圆盘转动时需要的最大转矩，+为等效质量圆盘的转动惯量，也就是四分之一汽车车重的等价转动惯量，单位为kg·m²；ω为等效质量圆盘的角速度，单位为rad/s；n为主轴的转速，单位为r/min。

这样由公式(1)和(2)可得出等效质量圆盘6刚启动时的最大转矩T，从而可以选择变频电机2的转矩(查表选择标准的变频电机，注意选择时变频电机的转矩T_z要可略小于T但要计算变频电机的150％过载在1分之内)，计算出变频电机2的转矩T_z后根据公式

$p=\frac{n{T}_z}{9559}---\left(3\right)$

其中：T_z为变频电机选择的转矩，单位为kg·m²；n为变频电机的转速，也就是主轴的转数，单位为r/min；P为要选的变频电机的功率,单位为kw。

由公式(3)计算出变频电机2的功率，这样变频电机2就选择好了。

参阅图1，主轴5与半轴21尺寸的选择，因为主轴5与半轴21的转矩相同，所以两周的选取办法相同。选择时，先选出轴的材料，并查材料表查出该材料的许用切应力[τ]和单位长度扭转角[θ]，最后根据强度条件与刚度条件计算轴的直径尺寸。利用的公式如下：

抗扭截面系数公式：

$W_p=\frac{{\mathrm{\πd}}^3}{16}---\left(4\right)$

横截面对圆心的极惯性矩：

$I_p=\frac{{\mathrm{\πd}}^4}{32}---\left(5\right)$

强度条件公式：

${\mathrm{\τ}}_{\max }=\frac{T}{W_p}\≤\left[\mathrm{\τ}\right]---\left(6\right)$

刚度条件公式：

${\mathrm{\θ}}_{\max }=\frac{T}{G_p}\×\frac{180}{\mathrm{\π}}\≤\left[\mathrm{\θ}\right]---\left(7\right)$

由公式(4)和(6)计算出轴的直径d₁，由公式(5)和(7)计算出轴的直径d₂,最后求出轴的直径d＝max(d₁，d₂)，这样主轴5和半轴21的尺寸就选出了。

其中：W_p为抗扭截面系数，单位为m³；I_p为横截面对圆心的极惯性矩，单位为m⁴；τ_max为最大切应力，单位为Pa；θ_max为最大单位长度的扭转角，单位为(o)/m；[τ]为许用切应力，单位为Pa；[θ]许用单位长度扭转角，单位为(o)/m；T为等效质量圆盘转动时需要的最大转矩。

参阅图11，主轴5为非标准件，其直径选取如上，同时在主轴5的右侧加工有轴肩5-1，在主轴5上加工有键槽，安装时先将等效质量圆盘6装好，再将钩头楔键28放入键槽并打紧。键的上下两面是工作面，键的上表面和与它配合的等效质量圆盘的键槽底面均有1：100的坡度，且是左高右低。工作时，靠键的楔紧作用来传递转矩，同时还起到单向的轴向固定作用。这样可通过轴肩5-1和钩头楔键28限制等效质量圆盘6的轴向和周向运动。制动盘8为标准件，试验时采用测试车辆的制动盘，在半轴21的端部安装有圆锥滚子轴承，制动盘8与半轴21用圆锥滚子轴承连接，并在端部用轴端挡圈定位。

通过变频电机2的转动带动其它部件的转动,它与其它部件连接间关系为:变频电机2的输出端与主轴5的左端通过2号弹性柱销联轴器27相连，主轴5又通过钩头楔键28与等效质量圆盘6连接，主轴5的右端与半轴21的左端通过1号弹性柱销联轴器7相连，制动盘8与半轴21的右端通过圆锥滚子轴承相连，这样当变频电机2转动时带动等效质量圆盘6和制动盘8以同样的转速转动，模拟汽车行驶的过程。

参阅图1，变频器1的选择要注意其容量要与变频电机2的容量一致，变频电机2与变频器1相连，这样改变变频器1的频率就能改变变频电机2的转速，从而改变等效质量圆盘6与制动盘8的转速，达到模拟不同制动初速度的目的，其中连接制动盘的主轴的转速(也是变频电机2的转速)与试验车速的相应关系为：

$n=2.65\frac{v}{r}---\left(8\right)$

其中：v为试验车速，单位为Km/h；n为主轴5的转速，单位为r/min，r为车轮半径，单位为m，

等效质量调节部分包括有主轴5(其上设置轴肩5-1等结构)、等效质量圆盘6(上半圆盘6-1与下半圆盘6-2、固定螺栓6-3、键槽6-4与等效质量圆盘安装主体6-5)、半轴21、c支架22、d支架23与钩头楔键28；

参阅图1，主轴5、半轴21和等效质量圆盘6都是非标准件，选取主轴5和主轴21时，先选出轴的材料，然后根据强度条件和刚度条件进行轴尺寸的计算，其中在主轴5的中间部分加工有键槽，在键槽的右侧加工有轴肩5-1，在等效质量圆盘6的中心孔内加工出键槽。在半轴21的右轴端安装有圆锥滚子轴承，用来安装制动盘8。c支架22和d支架23的结构一样，比如c支架22的支撑壁是矩形板，在矩形板的中央设置有圆形通孔，在圆形通孔中安装有圆锥滚子轴承。c支架22的底座是矩形平板结构件，在底座的四个角上分别设置有一个螺栓孔，可用螺栓将底座即c支架22与左试验台台面24-1固定连接，c支架22与d支架23和主轴5都是通过圆锥滚子轴承连接的，主轴5的回转轴线与左试验台台面24-1平行。

参阅图6-a和图6-b,等效质量圆盘6的质量是由模拟实车的四分之一车重得出，试验时选择某一材料，然后计算出等效质量圆盘6的尺寸，等效质量圆盘6由安装主体6-5、2个结构相同的上半圆盘6-1、2个结构相同的下半圆盘6-2和8个结构相同的螺栓组成。

所述的安装主体6-5为圆盘类结构件，安装主体6-5的中心处设置有中心通孔，安装主体6-5上设置有上下左右对称的螺纹通孔。

所述的上半圆盘6-1与下半圆盘6-2结构相同，上半圆盘6-1与下半圆盘6-2的圆心处设置有上半圆孔与下半圆孔，上半圆孔与下半圆孔的半径与安装主体6-5中心处的中心通孔的半径相同，2个结构相同的上半圆盘6-1与2个结构相同的下半圆盘6-2上设置有和安装主体6-5上的螺纹通孔对正的螺栓通孔，2个结构相同的上半圆盘6-1与2个结构相同的下半圆盘6-2采用螺栓在安装主体6-5的上半部分与下半部分的两端面上为固定连接，同时在两个上半圆盘6-1与安装主体6-5的内孔面上设置有安装钩头楔键28的键槽6-4。为了用钩头楔键把主轴5与等效质量圆盘6固定连接起来。

参阅图11，等效质量圆盘6安装在主轴5上的轴肩5-1处，等效质量圆盘6右端面与轴肩5-1接触定位，这样限制了等效质量圆盘6在轴上向右侧的轴向运动，同时，等效质量圆盘6与主轴5通过钩头楔键28连接，钩头楔键28的左侧高右侧低，具有限制等效质量圆盘6向左侧的轴向运动的作用，同时它也限制径向位移，这样等效质量圆盘6在轴上的径向与轴向位移都得到了限制，使其转动时不发生在主轴5上的移动。

主轴5通过c支架22与d支架23支撑在左试验台24上，c支架22与d支架23都安装有圆锥滚子轴承，用来支撑主轴5，主轴5上安装的等效质量圆盘6用来模拟制动时四分之一车重制动时产生的动能，而且等效质量圆盘6的质量可以用增加上半圆盘6-1与下半圆盘6-2来改变其质量，从而可以模拟不同车重制动时的制动情况，还可用增加质量连续改变的上半圆盘6-1与下半圆盘6-2的方法比较质量相差不多的同级车的制动抖动与尖叫，而且还可以改变等效质量圆盘6的质量来测制动时前制动盘或后制动盘的制动抖动与尖叫。

参阅图6，等效质量圆盘6与上半圆盘6-1和下半圆盘6-2用固定螺栓6-3连接，增加半圆盘时注意在等效质量圆盘6的两侧及每一侧的上面和下面都安装对称的同样的半圆盘，防止等效质量圆盘6在高速转动时发生振动现象，同时开始安装等效质量圆盘6时要做动平衡测试，防止其振动对测试结果产生影响，为安装圆盘方便，c支架22与d支架23之间要留有足够的距离，该距离的选取原则为工人在安装版圆盘时能够方便操作扳手。其中用到的数学公式如下：

$J_{\mathrm{\α}}=\frac{G_a+{\mathrm{\δG}}_0}{4g}---\left(9\right)$

$J_{\mathrm{\α}}=\frac{1}{2}{\mathrm{mR}}^2---\left(10\right)$

其中：I_α为四分之一车重汽车等价转动惯量，即为等效质量圆盘的转动惯量，单位为Kg·m²；G₀为汽车空载时重力,单位为N；G_a为汽车满载时重力,单位为N；g为重力加速度m/s²；δ为汽车转动机件的当量空车质量系数；m为等效质量圆盘的质量,单位为kg；R为等效质量圆盘的半径,单位为m；

通过公式(9)与(10)可以得出实际四分之一车重汽车的质量与等效质量圆盘质量的关系，这样可以用等效质量圆盘的动能代替四分之一车重产生的动能。

又有公式：

$J_f=\frac{\mathrm{\β}}{1+\mathrm{\β}}\×\frac{G_a+{\mathrm{\δG}}_0}{4g}\×r^2---\left(11\right)$

$J_r=\frac{1}{1+\mathrm{\β}}\×\frac{G_a+{\mathrm{\δG}}_0}{4g}{\×r}^2---\left(12\right)$

其中：β表示前后制动器制动力分配系数；I_f为前制动器所对应的转动惯量,单位为m/s²；J_r为后制动器所对应的转动惯量,单位为m/s²；

这样结合上面的公式(10)、(11)与(12)可以计算出前制动器或后制动器制动时等效质量圆盘6的质量，这样可以通过改变上半圆盘6-1和下半圆盘6-2来改变等效质量圆盘6的质量，用来测同一车辆在制动时前制动盘或后制动盘的制动抖动与尖叫。

参阅图2，制动压力调节部分包括有制动盘8、液压油管9、回油路11、压力表12、制动主缸13、制动手柄14、溢流阀16、制动钳19与b支架20。

制动盘8、制动主缸13为标准件，试验时采用与其相对应的实车的。溢流阀16与压力表12也是标准件，溢流阀16选用直动式溢流阀，溢流阀16与压力表12的选取要依据其能否在测试中调节和显示和制动时的管路压力。液压油管9和回油路11的选取满足制动时管路的压力不能破坏管路的原则。制动手柄为非标准件，它是一个细长杆，杆的中间有圆孔，用销钉铰接在试验台上，杆的末端与制动主缸13的推杆用销钉相连。b支架20的支撑壁是矩形板，在矩形板的中央有圆形通孔，在圆形通孔中安装有圆锥滚子轴承，b支架20的底座是矩形平板结构件，在底座的四个角上分别设置有一个螺栓通孔，可用螺栓将底座与左试验台台面24-1固定连接，b支架20与半轴21通过圆锥滚子轴承连接。制动钳19通过固定螺栓将其固定在b支架20上。

制动盘8通过半轴21与b支架20支撑在左试验台24上，制动钳19通过螺栓固定到b支架20上,溢流阀采用直动式溢流阀，制动主缸和制动盘采用与测试车辆型号相同的制动盘。

参阅图2，与制动钳19相连的液压油管9通过溢流阀16与液压主缸13相连，同时在溢流阀16与制动主缸13之间连接有压力表12用来显示制动钳19的制动压力数值，同时采用制动手柄14来施加压力，从而控制制动主缸，方便操作与安装，在操作过程中，通过制动手柄14控制液压主缸13，通过观察压力表12的压力值，并调节溢流阀16，这样控制液压油管9中的压力，从而可控制制动钳19的制动压力，通过调节溢流阀16的预紧力来预调节制动钳19的制动压力到试验所需的制动压力，这样可以模拟不同制动压力下的制动抖动与尖叫，同时还可以通过溢流阀16的预紧力不变，来达到多次在同一制动压力下多次测试，可以测出在哪些制动压力下制动盘的制动抖动与尖叫比较明显。

参阅图1，信号采集处理部分包括有隔音罩3、折射靶4、a支架10、传声器17、激光位移传感器18、e支架25与激光转速传感器26；

折射靶4、传声器17、激光位移传感器18与激光转速传感器26都是标准件，其中折射靶4与激光转速传感器26是配套的。a支架10和e支架25是非标准件，他们的结构类似，底座都是矩形立方体，其支架杆为圆柱形，上端设置有螺纹。e支架25上安装激光转速传感器26的横杆的一端与螺母连接，螺母可以在支架杆上上下移动，这样就可以方便调节激光转速传感器26的位置，横杆的另一端都有定位夹，定位夹的形状类似于Ω形，e定位夹25-1具有弹性。a支架10上安装传声器17和激光位移传感器18的两横杆的一端分别与对应的螺母连接，螺母可以在支架杆上上下移动，这样就可以方便调节传声器17和激光位移传感器18的位置，每个横杆的另一端都设置有定位夹，定位夹的形状类似于Ω形，具有弹性。

参阅图7-a与图7-b，隔音罩3由隔音罩活动门3-1与隔音罩壳体3-2组成；隔音罩壳体3-2为一矩形立方体形壳体式结构件，隔音罩壳体3-2的前端与底端为半敞开与敞开式，隔音罩壳体3-2前端面即门口的左右两边设置有固定隔音罩活动门3-1的壳体销孔耳环；隔音罩活动门3-1为一矩形板式结构件，隔音罩活动门3-1上端的中间位置设置有安装变频电机2输出轴的活动门半圆孔，隔音罩活动门3-1的左右两端也设置有门销孔耳环，隔音罩壳体3-2上的壳体销孔耳环与隔音罩活动门3-1上的活动门销孔耳环结构相同，隔音罩壳体3-2的壳体销孔耳环与隔音罩活动门3-1上的活动门销孔耳环的回转轴线共线，安装好隔音罩活动门3-1后用销钉插入隔音罩壳体3-2与隔音罩活动门3-1上的壳体销孔耳环与活动门销孔耳环中将隔音罩活动门3-1位置固定。隔音罩壳体3-2左右两侧壁的底端设置有水平地外伸的左平板式安装座与右平板式安装座，左平板式安装座与右平板式安装座和隔音罩壳体3-2的左、右侧壁相垂直，左平板式安装座与右平板式安装座上分别设置有均匀分布的螺栓孔，在与其螺栓孔对应的左试验台24的左试验台台面24-1上设置有四个螺栓孔，隔音罩壳体3-2内设置有用来放入变频电机2的矩形立方体形的隔音罩空腔3-3；隔音罩壳体3-2前端的敞开口为采用前壁板的半封闭式，前壁板的底端的中间位置设置有安装变频电机2输出轴的前壁板半圆孔，前壁板的下边为安装隔音罩活动门3-1的敞开部分即门口，前壁板半圆孔与隔音罩活动门3-1上端的中间位置设置有安装变频电机2输出轴的活动门半圆孔的半径相同，两者上下和在一起为一整圆。

参阅图8，为激光转速传感器26的安装示意图，激光转速传感器26装入e定位夹25-1中被夹持住。

参阅图9，为传声器17的安装示意图，传声器17装入a定位夹10-1中被夹持住。

参阅图10，为折射靶4、主轴5、e支架25和激光转速传感器26的相对位子关系，折射靶4贴在主轴5上，调节激光转速传感器26的位置，使其对准折射靶4。

参阅图1，折射靶4、激光转速传感器26与e支架25用来测主轴5的转速，折射靶4贴在主轴5上，激光转速传感器26安装在e支架25上，通过调节激光转速传感器26的位置，使其对准折射靶4，激光转速发出的激光通过折射靶4将激光反射回去，这样每当主轴5转过一圈就有一个激光脉冲反射回去，激光转速传感器26就记录一次转速，从而准确测试主轴5的转速。传声器17与激光位移传感器18都安装在a支架10上并采用定位夹(a定位夹10-1和位移传感器定位夹)夹持住。安装好后将a支架10放在右试验台15的左边缘，转动a支架10上的螺母，分别调整传声器17和激光位移传感器18位置，使其各自对准制动盘8。传声器17用来采集制动盘的尖叫，激光位移传感器18用来采集制动盘8的抖动。而且将a支架10放在右试验台上也可避免左试验台上的工作部件产生的振动对激光位移传感器18产生影响。同时，为避免变频电机2工作时产生的噪声和振动对测试结果产生影响，测试时将变频电机2用隔音罩3罩住，使变频电机2在隔音罩3的隔音罩空腔3-3内，放好后用四个相同的标准螺栓将隔音罩3固定在左试验台24的左试验台台面24-1上，然后将隔音罩活动门3-1装入隔音罩壳体3-2的门口内，并用销钉插入隔音罩壳体上的销孔耳环和隔音罩活动门上的销孔耳环中将隔音罩活动门3-1固定。

汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台各部分的连接关系如下：

参阅图1，变频器1与变频电机2之间采用电线连接，变频电机2安装在左试验台24的左端，变频电机2输出轴通过2号弹性柱销联轴器27与主轴5左端相连接，变频电机2输出轴的回转轴线与主轴5的回转轴线共线，主轴5通过c支架22与d支架23安装在左试验台24上，主轴5的右端通过1号弹性柱销联轴器7与半轴21的左端相连，半轴21的右端采用轴承安装在b支架20上端的通孔内，b支架20固定在左实验台24的右端，制动盘8通过圆锥滚子轴承安装在半轴21的从b支架20的伸出端上，制动钳19通过螺栓固定在b支架20上，制动钳19上的进油口与溢流阀16的出油口采用液压油管9相连，溢流阀16的泄油口采用回油路11与制动主缸13的储液缸连接，溢流阀16的进油口采用液压油管与制动主缸13出油口管路连接，制动主缸13固定在右试验台15的中间位置，制动手柄14用来控制制动主缸13，固定在制动主缸13右侧的右试验台15上为铰接，装有激光位移传感器18与传声器17的a支架10放在右试验台15的左端，安装有激光转速传感器26的e支架25安装在2号弹性柱销联轴器27右侧与主轴5一侧(前方)的左试验台24上，放置时要使激光转速传感器26对准折射靶4，要适当，保证测量数据的准确。

上面通过激光位移传感器18与传声器17测得的信号由计算机经过频谱分析和相关分析处理后，供科研人员分析处理。

综上所述，通过本试验台可以测试车辆制动时制动盘的制动抖动与尖叫。

汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台的工作原理：

试验时，通过调节变频器1，使其输出电压的频率改变，这样就可以控制变频电机2的转速，变频电机2输出轴通过2号弹性柱销联轴器27与主轴5左端相连接，主轴5的右端通过1号弹性柱销联轴器7与半轴21左端相连，在主轴5上安装有等效质量圆盘6，等效质量圆盘6通过轴肩5-1与钩头楔键28限制轴向与径向的位移，从而使其固定在主轴5上。在测试不同车辆时，通过在等效质量圆盘6的两面添加上半圆盘6-1与下半圆盘6-2模拟不同质量车重。半轴21的右端通过圆锥滚子轴承与制动盘8连接。这样通过变频电机2的转动，带动主轴5与半轴21转动，从而带动等效质量圆盘6和制动盘8的转动，达到模拟行驶中的汽车车速的效果。激光转速传感器26可以测出主轴5的转速，通过公式换算就可以得到该转速下对应的车速；

制动主缸13固定在右试验台15上，制动主缸13采用液压油管9与制动钳19连接，在液压油管9上安装有溢流阀16和压力表12，通过调节溢流阀16的预紧力调节制动液压油管9中的制动压力，同时溢流阀16的回油路11与制动主缸13的储液缸相连，这样就可以控制液压油路9中的压力值为一固定值，通过压力表12查看对应的压力数值。这样通过向下压制动手柄14，控制制动主缸13，制动主缸13通过液压压力控制制动钳19，制动钳19对制动盘8施加压力达到制动的效果。

在制动盘制动的过程中，传声器17和激光位移传感器18分别测出其产生的尖叫与抖动，通过激光位移传感器18与传声器17测得的信号由计算机经过频谱分析和相关性处理后，得出汽车盘式制动器制动抖动与尖叫状况。

Claims (7)

1.一种汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台,其特征在于，所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台包括有变频器(1)、变频电机(2)、等效质量调节部分、制动压力调节部分和信号采集处理部分；

变频电机(2)安装在左试验台(24)的左端，变频器(1)安装在变频电机(2)下面的左试验台(24)上，变频电机(2)与变频器(1)之间电线连接；等效质量调节部分安装在变频电机(2)右侧的左试验台(24)上，变频电机(2)输出轴采用2号弹性柱销联轴器(27)与等效质量调节部分中的主轴(5)左端相连接，制动压力调节部分安装在左试验台(24)的右端与右边试验台(15)上，主轴(5)的右端采用1号弹性柱销联轴器(7)与等效质量调节部分中的半轴(21)的左端相连接，半轴(21)的右端安装在制动压力调节部分中的b支架(20)上为转动连接；信号采集处理部分中的一部分采用a支架(10)安装在右试验台(15)的左端，信号采集处理部分中的另一部分采用e支架(25)安装在2号弹性柱销联轴器(27)的右侧与主轴(5)前方的左试验台(24)上。

2.按照权利要求1所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台,其特征在于，所述的等效质量调节部分还包括有等效质量圆盘(6)、c支架(22)与d支架(23)；

主轴(5)安装在d支架(23)与c支架(22)上为转动连接，安装有主轴(5)的d支架(22)与c支架(21)安装在变频电机(2)右侧的左试验台(24)上，等效质量圆盘(6)安装在d支架(23)与c支架(22)之间的主轴(5)上为键连接，变频电机(2)、主轴(5)与半轴(21)的回转轴线共线。

3.按照权利要求2所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台,其特征在于，所述的等效质量圆盘(6)包括有安装主体(6-5)、2个结构相同的上半圆盘(6-1)和2个结构相同的下半圆盘(6-2)；

所述的安装主体(6-5)为圆盘类结构件，安装主体(6-5)的中心处设置有中心通孔，安装主体(6-5)上设置有上下左右对称的螺纹通孔；

所述的上半圆盘(6-1)与下半圆盘(6-2)结构相同，上半圆盘(6-1)与下半圆盘(6-2)的圆心处设置有上半圆孔与下半圆孔，上半圆孔与下半圆孔的半径与安装主体(6-5)中心处的中心通孔的半径相同，2个结构相同的上半圆盘(6-1)与2个结构相同的下半圆盘(6-2)上设置有和安装主体(6-5)上的螺纹通孔对正的螺栓通孔，2个结构相同的上半圆盘(6-1)与2个结构相同的下半圆盘(6-2)采用螺栓安装在安装主体(6-5)的上半部分与下半部分的两端面上为固定连接，同时在两个上半圆盘(6-1)与安装主体(6-5)的内孔面上设置有安装钩头楔键(28)的键槽(6-4)。

4.按照权利要求1所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台,其特征在于，所述的制动压力调节部分还包括有制动盘(8)、压力表(12)、制动主缸(13)、制动手柄(14)、溢流阀(16)与制动钳(19)；

b支架(20)固定安装在左试验台(24)的右端，制动盘(8)安装在等效质量调节部分中的半轴(21)的右端，制动钳(19)通过螺栓固定在b支架(20)上，制动钳(19)上的进油口与溢流阀(16)的出油口采用液压油管(9)连接，溢流阀(16)的泄油口与制动主缸(13)中的储液缸采用油管连接，溢流阀(16)的进油口与制动主缸(13)的出油口用油管连接，制动主缸(13)固定安装在右试验台(15)上，制动手柄(14)固定在制动主缸(13)右侧的右试验台(15)上为转动连接，制动手柄(14)的一端与制动主缸(13)的推杆连接。

5.按照权利要求1所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台,其特征在于，所述的信号采集处理部分还包括有隔音罩(3)、折射靶(4)、传声器(17)、激光位移传感器(18)与激光转速传感器(26)；

所述的隔音罩(3)罩在变频电机(2)的周围，并采用螺栓将隔音罩(3)固定在左试验台(24)的左试验台台面(24-1)上，折射靶(4)贴在主轴(5)上，激光转速传感器(26)安装在e支架(25)上，激光转速传感器(26)对准折射靶(4)，传声器(18)与激光位移传感器(18)由上至下地安装在a支架(10)上，传声器(17)与激光位移传感器(18)对准制动压力调节部分中的制动盘(8)的右侧面。

6.按照权利要求5所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台,其特征在于，所述的隔音罩(3)由隔音罩活动门(3-1)与隔音罩壳体(3-2)组成；

隔音罩活动门(3-1)装入隔音罩壳体(3-2)的门口内并采用销钉固定连接；

隔音罩壳体(3-2)为一矩形立方体形壳体式结构件，隔音罩壳体(3-2)的底端为敞开式，隔音罩壳体(3-2)前端为半敞开式，即隔音罩壳体(3-2)前端的上半部分设置有前壁板，前壁板的底端的中间位置设置有安装变频电机(2)输出轴的前壁板半圆孔，隔音罩壳体(3-2)前端面即门口的左右两边设置有固定隔音罩活动门(3-1)的壳体销孔耳环，隔音罩壳体(3-2)两侧壁的底端设置有外伸的左平板式安装座与右平板式安装座，左平板式安装座与右平板式安装座和隔音罩壳体(3-2)的左侧壁与右侧壁相垂直，左平板式安装座与右平板式安装座上分别设置有均匀分布的螺栓孔，隔音罩壳体(3-2)内设置有用来放入变频电机(2)的矩形立方体形的隔音罩空腔(3-3)。

7.按照权利要求6所述的汽车盘式制动器制动抖动与尖叫试验台,其特征在于，所述的隔音罩活动门(3-1)为一矩形板式结构件，隔音罩活动门(3-1)上端的中间位置设置有安装变频电机(2)输出轴的活动门半圆孔，隔音罩活动门(3-1)上端的活动门半圆孔与隔音罩壳体(3-2)上的前壁板半圆孔的半径相同，隔音罩活动门(3-1)的左右两端设置有活动门销孔耳环，隔音罩壳体(3-2)的壳体销孔耳环与隔音罩活动门(3-1)上的活动门销孔耳环结构相同，隔音罩壳体(3-2)的壳体销孔耳环与隔音罩活动门(3-1)上的活动门销孔耳环的回转轴线共线。