材料摩擦异响风险预测方法技术

本发明专利技术涉及NVH测试技术领域，具体公开了材料摩擦异响风险预测方法，通过加速度传感器检测材料对摩擦过程中的加速度信号，使用加速度信号的脉冲率表征摩擦异响发生的频次，最大加速度用于表征摩擦异响发生的最大噪音，加速度积分表征摩擦异响发生的持续性，通过三者对材料摩擦异响风险进行预测。采用本专利中的技术方案通过加速度传感器检测摩擦测试过程中振动力的变化，进而使用加速度信号对材料的摩擦异响风险进行评估；相比于原始的采用麦克风收集噪音信号，对背景噪音要求低，不会受到周围辐射面、声场等因素的影响。

【技术实现步骤摘要】
材料摩擦异响风险预测方法
本专利技术涉及NVH测试
，特别涉及材料摩擦异响风险预测方法。
技术介绍
NVH是噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文缩写，是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，车辆的NVH问题是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一，有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系，而各大公司有近20％的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。在汽车结构中，两个部件之间相互摩擦构成摩擦副，参与摩擦的两个部件间交替地出现粘附和滑动现象，摩擦力产生相应变化的现象称为粘滑现象。单位位移内发生的粘附和滑动变化的次数称为脉冲率。在汽车的使用过程中，内外饰产生的摩擦异响问题均是由粘滑现象引起的。传统的异响测试方法是对材料摩擦过程中的噪音进行评估，此种方式虽然最容易被人理解，但存在受周围辐射面、声场等因素的干扰，且受材料对的几何形貌影响较大，很难用于对材料对的摩擦异响风险的定量评估。
技术实现思路
本专利技术提供了材料摩擦异响风险预测方法，以解决现有技术中对材料摩擦过程中的噪音进行评估时，受周围辐射面、声场等因素的干扰，且受材料对的几何形貌影响较大，难用于对材料对的摩擦异响风险的定量评估的问题。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：材料摩擦异响风险预测方法，通过加速度传感器检测材料对摩擦过程中的加速度信号，其中加速度的脉冲率表征异响发生的频次，最大加速度用于表征异响发生的最大噪音，加速度积分表征异响发生的持续性；通过三者对材料摩擦异响风险进行预测。本技术方案的技术原理和效果在于：加速度传感器由于检测的是摩擦测试过程中振动力的变化，因此相比于原始的采用麦克风收集噪音信号或对噪音进行主观评价来说，对背景噪音要求低，不会受到周围辐射面、声场等因素的影响，受材料的几何形貌的影响较小。进一步，检测材料的摩擦过程在材料摩擦系统中进行，材料摩擦系统所用的试验台，包括支撑架和用于固定摩擦材料Ⅰ的钢柱，钢柱上方设垂直力加载装置，所述垂直力加载装置包括驱动件、弹簧片和压头，所述驱动件固定在支撑架上，压头的底面用于固定摩擦材料Ⅱ，弹簧片固定在驱动件的输出轴底部与压头之间，压头的横截面底部呈向下凸起的弧形段，弧形段的圆心角为50～55°，所述压头上安装有加速度传感器。有益效果：弹簧片和压头在驱动件的驱动下向下移动，使得摩擦材料Ⅰ与摩擦材料Ⅱ为面接触，即摩擦材料Ⅱ向摩擦材料Ⅰ产生一定的形变，这样外部激励设备驱动钢柱产生水平往复移动，使得摩擦材料Ⅰ与摩擦材料Ⅱ之间产生相对位移形成摩擦副，随着垂直力的加载，摩擦副由静摩擦逐步转变为动摩擦，并出现粘滑现象，摩擦副之间产生振动(单位时间内的振动又称为脉冲率)，这个过程中加速度传感器用于检测压头的振动加速度信号，将这些信号通过特殊处理得到摩擦材料Ⅰ与摩擦材料Ⅱ之间的异响测试结果。由于在测试过程中，压头与弹簧片会随着摩擦副一起振动，即将压头的运动幅度扩大可以看到，压头的弧形段是相对于其圆心做周向运动，即摩擦材料Ⅰ与摩擦材料Ⅱ之间的摩擦力是垂直于弧形段的切线方向，因此异响测试过程中，摩擦材料Ⅰ与摩擦材料Ⅱ之间能够一直保持为面接触，使得异响测试结果更加精确。进一步，所述驱动件的输出轴底部设有联轴器，联轴器底部通过螺栓固定有第一安装板，压头的顶部有第二安装板，第一安装板和第二安装板上均开设有若干安装孔，在弹簧片的上下端均开设有若干连接孔，位于弹簧片上端的连接孔与安装孔之间螺纹连接有第一螺栓，位于弹簧片下端的连接孔与安装孔之间螺纹连接有第二螺栓。有益效果：这样设置使得弹簧片与驱动件以及压头之间为可拆卸连接，优点在于方便拆卸与更换，同时还可增加多块弹簧片。进一步，所述第一螺栓与弹簧片之间设有第一压紧块，第二螺栓与弹簧片之间设有第二压紧块，第一压紧块上开设有若干供第一螺栓穿入的通孔，第二压紧块上也开设有若干供第二螺栓穿入的通孔，所述加速度传感器固定在第二压紧块上。有益效果：第一压紧块与第二压紧块的设置能够避免应力集中在第一螺栓和第二螺栓处，提高第一螺栓与第二螺栓的抗疲劳强度。进一步，所述钢柱上设有水平板，水平板上开设有若干安装孔，在水平板的两侧设有压紧条，压紧条上开设有若干连接孔，在连接孔与安装孔内螺纹连接有第三螺栓。有益效果：这样设置使得摩擦材料Ⅰ能够牢固的固定在钢柱上。进一步，所述压头的底面为粗糙度不超过Ra6.3的光洁面，摩擦材料Ⅱ粘接在压头的底面上。有益效果：选择粗糙度不超过Ra6.3的光洁面，能够避免压头底部过于粗糙使得摩擦材料Ⅱ的底面出现凹凸不平的问题。进一步，所述压头的底面与摩擦材料Ⅱ为可拆卸连接。有益效果：由于摩擦材料Ⅱ为软质材料，其通过粘接的方式与压头连接，虽然在异响测试过程中，摩擦材料Ⅱ与压头之间不会产生相对位移，但是再需要进行下一次试验时，摩擦材料Ⅱ无法快速的拆卸下来，同时还可能使得压头底面凹凸不平，对下一次测试结果有影响，因此本方案中通过可拆卸连接的方式，使得摩擦材料Ⅱ与压头之间能够快速拆卸。进一步，沿压头长度方向得到两侧开设有若干螺纹孔，摩擦材料Ⅱ上开设有若干与螺纹孔对应的通孔，螺纹孔与通孔内连接第四螺栓。有益效果：这样设置使得摩擦材料Ⅱ能够方便快捷的固定在压头底面上。进一步，所述压头的底部开设有若干拉槽，若干拉槽沿弧形段的周向均布，拉槽的顶部均朝向弧形段的圆心，摩擦材料Ⅱ的顶面设有若干与拉槽啮合的连接凸起。有益效果：这样设置，由于摩擦材料Ⅱ的底面是受到与其底面相切的摩擦力，因此将拉槽设置为朝向弧形段的圆心，能够最大程度的限制摩擦材料Ⅱ与压头的底面之间产生相对位移。进一步，所述压头内设有吸附腔，压头的底面设有若干与吸附腔连通的吸附孔，各吸附孔均布在压头的底面，压头上设有连通吸附腔的胶管，胶管连接有真空泵。有益效果：通过真空泵工作使得吸附腔内形成负压，并通过多个吸附孔在压头的底面上形成强大的负压力，使得摩擦材料Ⅱ能够紧贴在压头的底面上，这样能够防止异响测试过程中，摩擦材料Ⅱ与压头底面之间出现相对位移。附图说明图1为采用麦克风收集噪音的信号波形图；图2为本专利技术实施例1中加速度信号波形图；图3为本专利技术实施例1中测试结果图；图4为本专利技术实施例1所用试验台的结构示意图；图5为本专利技术实施例2所用试验台中压头的剖视图；图6为本专利技术实施例3所用试验台中压头的剖视图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：摩擦材料Ⅰ1、摩擦材料Ⅱ2、钢柱10、减重孔11、弹簧片12、压头13、联轴器14、第一安装板15、第二安装板16、第一螺栓17、第二螺栓18、第一压紧块19、第二压紧块20、加速度传感器21、弧形段24、水平板25、压紧条26、第三螺栓27、第四螺栓28、连接凸起29、吸附腔30、吸附孔31、胶管32。实施例1：<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.材料摩擦异响风险预测方法，其特征在于：通过加速度传感器检测材料对摩擦过程中的加速度信号，其中加速度信号的脉冲率表征异响发生的频次，最大加速度用于表征异响发生的最大噪音，加速度积分表征异响发生的持续性，通过三者对材料摩擦异响风险进行预测。/n

【技术特征摘要】
1.材料摩擦异响风险预测方法，其特征在于：通过加速度传感器检测材料对摩擦过程中的加速度信号，其中加速度信号的脉冲率表征异响发生的频次，最大加速度用于表征异响发生的最大噪音，加速度积分表征异响发生的持续性，通过三者对材料摩擦异响风险进行预测。


2.根据权利要求1所述的材料摩擦异响风险预测方法，其特征在于：检测材料的摩擦过程在材料摩擦系统中进行，材料摩擦系统所用的试验台，包括支撑架和用于固定摩擦材料Ⅰ的钢柱，钢柱上方设垂直力加载装置，所述垂直力加载装置包括驱动件、弹簧片和压头，所述驱动件固定在支撑架上，压头的底面用于固定摩擦材料Ⅱ，弹簧片固定在驱动件的输出轴底部与压头之间，压头的横截面底部呈向下凸起的弧形段，弧形段的圆心角为50～55°，所述压头上安装有加速度传感器。


3.根据权利要求2所述的材料摩擦异响风险预测方法，其特征在于：所述驱动件的输出轴底部设有联轴器，联轴器底部通过螺栓固定有第一安装板，压头的顶部有第二安装板，第一安装板和第二安装板上均开设有若干安装孔，在弹簧片的上下端均开设有若干连接孔，位于弹簧片上端的连接孔与安装孔之间螺纹连接有第一螺栓，位于弹簧片下端的连接孔与安装孔之间螺纹连接有第二螺栓。


4.根据权利要求3所述的材料摩擦异响风险预测方法，其特征在于：所述第一螺栓与弹簧片之间设有第一压紧块，第二螺栓与弹簧片之间设有第二压紧块，第一压紧块上开设有若干供第...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭成友，李沛然，佘扬佳，饶刚，
申请(专利权)人：中国汽车工程研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50