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CN112046192A - 一种车轮降噪方法及复合型阻尼降噪装置 - Google Patents

一种车轮降噪方法及复合型阻尼降噪装置 Download PDF

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CN112046192A
CN112046192A CN202010988439.5A CN202010988439A CN112046192A CN 112046192 A CN112046192 A CN 112046192A CN 202010988439 A CN202010988439 A CN 202010988439A CN 112046192 A CN112046192 A CN 112046192A
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vibration
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王心龙
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Abstract

本发明涉及一种车轮降噪方法,根据车轮的振动模态,通过在轮辐上设置降噪板以及在轮辋与轮芯之间设置阻尼器的方式,以吸收和降低轮辐及轮辋的振动模态,实现车轮全方位的减振降噪效果。本发明还提供一种复合型阻尼降噪装置,包括设置在轮辐上的磁性复合降噪板及在设置在轮辋与轮芯之间的隔板阻尼器,利用磁性复合降噪板吸收和降低轮辐产生的噪音,利用隔板阻尼器吸收和降低轮辋产生的噪音,这种复合型阻尼降噪装置不仅大幅度降低了车轮噪音,同时还提高了车轮的径向和轴向刚度,降低了车轮的变形量,从源头对车轮的振动噪声进行了有效控制,并能增加车轮的使用寿命。

Description

一种车轮降噪方法及复合型阻尼降噪装置
技术领域
本发明涉及一种车轮降噪方法,具体涉及一种车轮降噪方法及复合型阻尼降噪装置。
背景技术
随着我国铁路网络的不断扩大和乘客舒适性要求的不断提升,列车运行所带来的噪声问题变得越来越突出。列车行驶时,车轮在轨道上滚动,由于轮轨踏面凹凸不平,激发车轮模态振动响应,产生强烈振动和结构噪声,并经车轮表面辐射到空气传播。同时,在曲线线路段时,由于离心力的作用,列车车轮的凸缘将与钢轨侧面产生摩擦作用,引起轮轨的摩擦啸叫声,这种滚动和摩擦尖叫声已经成为轨道列车的主要噪声源。为改善列车的噪声状况,降低其对乘客和环境的影响,需要对车轮采取一定的减振降噪措施。
当前车轮降噪现有技术主要有以下四种:车轮阻尼器、车轮降噪板、车轮降噪环和弹性车轮,都是在车轮上增加弹性阻尼减振的结构或部件来降低辐射噪声。其中,与本发明最接近的现有技术是车轮阻尼器和降噪板。
经专利检索,与本发明有一定关系的专利主要有以下专利:
1、申请号为“201710981813.7”、申请日为“2017.10 .20”、公开号为“CN107584705 A”、公开日为“2018.01.16”、名称为“车轮降噪块的阻尼层填充方法、定位结构及车轮降噪块”、申请人为“株洲时代新材料科技股份有限公司”的中国发明专利,该专利采用硫化粘接的方式将阻尼材料填充至车轮降噪块的夹层结构的空隙层中形成阻尼层,且在硫化粘接时利用定位块对夹层结构的约束层进行定位以避免其在硫化过程中变形;硫化时,定位块设在夹层结构的边缘且定位块的一部分伸入空隙层内部为约束层提供支撑定位,避免在硫化过程中夹层结构变形。该发明采用硫化成型方式,保证了阻尼层与夹层结构之间的粘结强度,以及阻尼层的均匀程度和美观程度,且在硫化填充时采用定位块对夹层结构的约束层进行定位控制,避免约束层和安装板在硫化过程中由于端部自由度大而导致的变形问题而使阻尼层厚度不均匀,从而保证了车轮降噪块的制造质量和尺寸偏差,并可提高减振降噪效果。
2、申请号为“201710981817 .5”、申请日为“2017.10.20”、公开号为“CN107584966A”、公开日为“2018.01.16”、名称为“一种车轮降噪方法及多层式车轮降噪块”、申请人为“株洲时代新材料科技股份有限公司”的中国发明专利,该发明公开一种车轮降噪方法及多层式车轮降噪块,其中车轮降噪方法是在车轮上设置多层式车轮降噪块来进行减振降噪的,在多层式车轮降噪块中设置安装板,在安装板的两端处分别设置有孔一和孔二,通过两个端部螺栓分别穿过孔一和孔二拧入到车轮上,在多层式车轮降噪块中靠近轮轴一侧设置第一外约束层,在安装板和第一外约束层之间设置悬浮状内约束层,中空的芯轴穿过悬浮状内约束层且芯轴的一端与安装板接触,芯轴的另外一端与第一外约束层相接触,悬浮状内约束层通过阻尼层一硫化粘接在安装板和第一外约束层之间,通过中部螺栓穿过第一外约束层、芯轴和安装板后拧入到车轮的周向内侧部上,从而将多层式车轮降噪块的中部连接在车轮上。
3、申请号为“201710981730.8”、申请日为“2017.10 .20”、公开号为“CN107696789A”、公开日为“2018.01.16”、名称为“一种动力吸振式车轮降噪块及降噪方法”、申请人为“株洲时代新材料科技股份有限公司”的中国发明专利,该发明的车轮降噪块包括稳固支架和弹性阻尼层,稳固支架上开有安装孔,稳固支架包括安装板、共振板和中间体,共振板包括弹性部分和质量部分,弹性部分和质量部分交替分布,弹性阻尼层与共振板交替分布。车轮在运行过程中,在外力的激励作用下,会引起剧烈的共振,通常外界的激励是非常复杂的,因此,车轮产生的振动是多阶模态振动频率。该发明通过将稳固支架的共振板沿长度方向划分有弹性部分和质量部分,弹性部分的厚度小于质量部分的厚度,形成多个固有频率振动子系统,并将振动子系统的多个固有频率调节至与车轮运行时的多阶模态振动频率相近,从而大幅度增强减振降噪效果。
4、申请号为“201721354179.6”、申请日为“2017.10 .20”、公开号为“CN207291491U”、公开日为“2018.05.01”、名称为“一种动力吸振式车轮降噪块”、申请人为“株洲时代新材料科技股份有限公司”的实用新型专利,该实用新型包括稳固支架和弹性阻尼层,稳固支架上开有安装孔,稳固支架包括安装板、共振板和中间体,共振板包括弹性部份和质量部份,弹性部份和质量部份交替分布,弹性阻尼层与共振板交替分布。车轮在运行过程中,在外力的激励作用下,会引起剧烈的共振,通常外界的激励是非常复杂的,因此,车轮产生的振动是多阶模态振动频率。该实用新型通过将稳固支架的共振板沿长度方向划分有弹性部份和质量部份,弹性部份的厚度小于质量部份的厚度,形成多个固有频率振动子系统,并将振动子系统的多个固有频率调节至与车轮运行时的多阶模态振动频率相近,从而大幅度增强减振降噪效果。
5、申请号为“201721354121.1”、申请日为“2017.10 .20”、公开号为“CN207310343U”、公开日为“2018.05.04”、名称为“一种防变形的车轮降噪块的硫化定位结构及车轮降噪块”、申请人为“株洲时代新材料科技股份有限公司”的实用新型专利,该实用新型包括防变形的车轮降噪块的硫化定位结构及车轮降噪块,其中硫化定位结构包括定位块和车轮降噪块的夹层结构,定位块包括凸台和支撑块,凸台位于支撑块的一个侧面;夹层结构每两层之间的两端处有空隙层;定位块设置在夹层结构的边缘,且凸台深入空隙层内部。车轮降噪块包括夹层结构和阻尼层,阻尼层设在夹层结构的空隙层内、与夹层结构硫化粘接固定,阻尼层的端面和/或者侧面有定位凹槽。定位结构避免在硫化过程中约束层变形而使阻尼层厚度不均匀,从而保证了车轮降噪块的制造质量和尺寸偏差,并可提高减振降噪效果。
6、申请号为“201721354249.8”、申请日为“2017.10 .20”、公开号为“CN207310974U”、公开日为“2018.05.04”、名称为“一种多层式车轮降噪块”、申请人为“株洲时代新材料科技股份有限公司”的实用新型专利,该实用新型公开了一种多层式车轮降噪块,包括安装板和第一外约束层,在安装板的两端处分别设置有孔一和孔二,通过两个端部螺栓分别穿过孔一和孔二拧入到车轮上,多层式车轮降噪块还包括设置在靠近轮轴一侧处的第一外约束层,在安装板和第一外约束层之间设置悬浮状内约束层,中空的芯轴穿过悬浮状内约束层且芯轴的一端与安装板接触,芯轴的另外一端与第一外约束层相接触,悬浮状内约束层通过阻尼层一硫化粘接在安装板和第一外约束层之间,通过中部螺栓穿过第一外约束层、芯轴和安装板后拧入到车轮的周向内侧部上,从而将多层式车轮降噪块的中部连接在车轮上。该实用新型提高了减振降噪的效果。
7、申请号为“201620760079.2”、申请日为“2016.07.19”、公开号为“CN205853750U”、公开日为“2017.01.04”、名称为“车轮用多层阻尼器”、申请人为“哈尔滨通达工业环保自动化有限公司”的实用新型专利,该实用新型包括:安装板(1),约束层(2)、垫片(4)和阻尼橡胶(3),安装板,约束层、垫片和阻尼橡胶组成阻尼器(9),阻尼器通过螺栓(10)呈环状结构均匀的安装在车轮(8)上的燕尾槽中,约束层与所述的垫片交替叠加形成夹层结构,夹层结构的上部弧形端面与所述的安装板进行焊接,夹层结构中所产生的空隙用所述的阻尼橡胶进行填充,阻尼橡胶与约束层粘接在一起。
8、申请号为“201610568521.6”、申请日为“2016.07.19”、公开号为“CN106004229A”、公开日为“2016.10.12”、名称为“车轮用多层阻尼器及阻尼方法”、申请人为“哈尔滨通达工业环保自动化有限公司”的实用新型专利,该实用新型包括:安装板(1),约束层(2)、垫片(4)和阻尼橡胶(3),安装板,约束层、垫片和阻尼橡胶组成阻尼器(9),阻尼器通过螺栓(10)呈环状结构均匀的安装在车轮(8)上的燕尾槽中,约束层与所述的垫片交替叠加形成夹层结构,夹层结构的上部弧形端面与所述的安装板进行焊接,夹层结构中所产生的空隙用所述的阻尼橡胶进行填充,阻尼橡胶与约束层粘接在一起。
9、申请号为“CN201510828831.2”、申请日为“2015.11.25”、公开号为“CN105415770A”、公开日为“2016.03.23”、名称为“一种约束阻尼降噪板及其制备方法”、申请人为“中国铁道科学研究院金属及化学研究所”的发明专利,该发明专利提供一种约束阻尼降噪板,其依次包括阻尼层(1)、约束层(2)和吸音层(3)。阻尼层和约束层形成约束阻尼结构,能够有效降低轮轨间和辐板的振动;吸音层覆盖在约束层外侧,能够吸收轮轨运行中产生振动而产生的噪音;阻尼层和约束层覆盖位置由辐板至轮辋,整体以轮轴为中心对称粘结,粘结面积大,平衡性好。
10、申请号为“CN200920099869.0”、申请日为“2009.05.18”、公开号为“CN201456921U”、公开日为“2010.05.12”、名称为“粘贴式车轮降噪盘”、申请人为“哈尔滨通达工业环保自动化有限公司”的实用新型专利,该粘贴式车轮降噪盘。现在降低铁路环境噪声主要有三种方法,一是在沿线加装隔声墙,投入成本高;二是改造轨道及道床基础,这种方法同样存在成本高,周期长,不利于施工的缺陷;三是在车轮上采取减振降噪措施,目前产品有局限性,并不适用于所有种类的车轮。粘贴式车轮降噪盘,其组成包括:阻尼降噪层(2)和金属层(1),所述的阻尼降噪层和金属层通过粘结剂(3)连接,所述的阻尼降噪层另一面有粘结剂层。
上述专利是采用车轮降阻尼器技术或车轮降噪板技术,存在下述技术问题:
1、现有车轮降阻尼器存在的技术问题:
1)无论是轴向还是径向安装的阻尼器,其设计理论都主要是针对滚动或摩擦噪声的一种进行,无法同时做到滚动和摩擦噪声的设计。如果同时安装两种阻尼器,一方面轮辋的强度容易产生问题,另一面,过多的连接设计也容易产生连接可靠性的问题。
2)阻尼器的设计均是针对轮辋的振动进行,对于轮辐的辐射噪声,其效果有限。
2、现有车轮降噪板存在的技术问题:
1)阻尼层和金属层通过阻尼层自身或其它粘性材料粘结在一起形成降噪板,而后降噪板整体粘贴在车轮辐板面,由于降噪板整体的重力较大,同时在车轮的振动和高速滚动下,可能导致降噪板粘贴层产生裂开,影响列车运行的安全可靠性能。
2)降噪板的降噪原理是基于约束阻尼理论进行设计的,当结构振动时阻尼层发生剪切变形从而起到耗散能量的目的,且在约束阻尼层的边界处,阻尼层的剪切效果最明显。而现有的降噪板是整块设置的,约束阻尼层的边界长度较小,降噪效果不理想。
3)车轮的辐射噪声主要来源于轮辋和轮辐的振动,单纯地运用降噪板技术来控制轮辐的振动,特别对于车轮径向模态造成的声辐射,其降噪效果仍然有待提高。
本发明所要解决的技术问题是:如何更全面、更有效地降低车轮振动和辐射噪声,并保证附加降噪装置的安装可靠性和结构疲劳耐久性。
发明内容
本发明是针对现有技术中存在的缺陷,提供一种具有多向降噪效果的、隔板与阻尼材料结合紧密的车轮降噪阻尼器。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案为:一种车轮降噪方法,根据车轮的振动模态,设置相应的复合型阻尼降噪装置,以吸收和降低相应的振动模态,实现车轮全方位的减振降噪效果。
进一步地,车轮的振动模态包括:轮辐的振动模态及轮辋的振动模态,根据不同的振动模态采用不同的降噪方式。
进一步地,根据轮辐的振动模态,通过在轮辐上设置约束阻尼板的方式,以吸收和降低轮辐的振动模态。
进一步地,根据轮辋的振动模态,通过在轮辋与轮芯之间设置阻尼器的方式,以吸收和降低轮辋的振动模态。
本发明还涉及一种实现上述车轮降噪方法的复合型阻尼降噪装置,包括设置在轮辐上的约束阻尼板及设置在轮辋与轮芯之间的阻尼器。采用多种降噪装置,实现车轮全方位的减振降噪效果。
进一步地,所述约束阻尼板为磁性约束阻尼板,所述磁性约束阻尼板包括:磁性自粘阻尼材料及约束层,磁性自粘阻尼材料与约束层贴合连接,所述磁性约束阻尼板通过磁性自粘阻尼材料粘贴在轮辐上。利用磁性自粘阻尼材料随轮辐的振动发生剪切变形,从而将振动能转变成热能进行耗散,从而起到降噪的作用;同时利用磁性自粘阻尼材料的磁性能够避免现有的粘胶老化脱胶现象,以保证降噪效果和行车安全。利用约束层将噪音反射回磁性自粘阻尼材料,进一步提高降噪效果,同时约束层还起到保护磁性自粘阻尼材料的作用。
进一步地,在轮辐上粘贴有多块磁性约束阻尼板,相邻的磁性约束阻尼板设置有间隙。以增加磁性约束阻尼板的边界长度,利用阻尼材料在边界处的剪切效果最明显、降噪效果更好的特点,进一步提高降噪效果。
进一步地,所述阻尼器为隔板阻尼器,包括筋板、阻尼层及吸振板,所述吸振板的横截面为T形结构,所述及吸振板对称设置在筋板两侧,所述阻尼层填充在筋板与吸振板之间的空隙中;所述隔板阻尼器沿车轮的径向设置在轮辋与轮芯之间。利用隔板阻尼器能够提高车轮的轴向和径向模态刚度,控制轮辋的变形量,降低车轮滚动和摩擦引起的振动噪声,另一方面可提高车轮的强度,增加车轮的使用寿命。同时通过隔板阻尼器的动力吸振和阻尼耗能作用,进一步降低轮辋传递的振动噪声。
进一步地,所述筋板的两端分别设置有轮辋法兰和轮芯法兰,所述轮辋法兰和轮芯法兰上均设置有螺钉孔;通过螺钉将轮辋法兰与轮辋连接,通过螺钉将轮芯法兰与轮芯连接。
进一步地,所述吸振板包括长板及短板,所述筋板、长板及短板上均设置有螺栓孔,螺栓依次穿过筋板一侧的长板、短板、筋板、筋板另一侧的短板及长板,将筋板两侧的长板及短板与筋板紧固连接,并将处在长板与筋板之间的空隙中的阻尼层压紧连接。以简化吸振板的结构,便于隔板阻尼器安装和制造,降低制造成本。
本发明的有益效果为:根据车轮的振动模态,设置相应的复合型阻尼降噪装置,以吸收和降低相应的振动模态,实现车轮全方位的减振降噪效果。利用设置在轮辐上的磁性自粘阻尼材料随轮辐的振动发生剪切变形,从而将振动能转变成热能进行耗散,从而起到降噪的作用;同时利用磁性自粘阻尼材料的磁性能够避免现有的粘胶老化脱胶现象,以保证降噪效果和行车安全。通过在轮辐上粘贴有多块磁性约束阻尼板的方式,以增加磁性约束阻尼板的边界长度,利用阻尼材料在边界处的剪切效果最明显、降噪效果更好的特点,进一步提高降噪效果。利用设置在轮辋与轮芯之间的隔板阻尼器,提高车轮的轴向和径向模态刚度,控制轮辋的变形量,并通过隔板阻尼器的动力吸振和阻尼耗能作用,进一步降低轮辋传递的振动噪声,同时还能够提高车轮的强度,增加车轮的使用寿命。
附图说明
图1为复合型阻尼降噪装置正视示意图,
图2为图1中A-A剖视示意图,
图3为磁性约束阻尼板正视示意图,
图4为图3中B-B剖视示意图,
图5为隔板阻尼器立体示意图,
图6为隔板阻尼器实施例一正视示意图,
图7为图6中C-C剖视示意图,
图8为隔板阻尼器实施例二剖视示意图,
图9为隔板阻尼器实施例三剖视示意图,
图10为约束阻尼板的割缝数量对车轮的频响曲线影响对比图,
图中:1—车轮、11—轮辋、12—轮芯、13—轮辐、2—磁性约束阻尼板、21—磁性自粘阻尼材料、22—约束层、23—缝隙、3—隔板阻尼器、31—筋板、32—阻尼层、33—吸振板、331—长板、332—短板、34—轮辋法兰、35—轮芯法兰、36—螺钉孔、37—螺栓、38—螺母、4—螺钉。
具体实施方式
本发明的车轮降噪方法是:根据车轮的振动模态,设置相应的复合型阻尼降噪装置,以吸收和降低相应的振动模态,实现车轮全方位的减振降噪效果。
车轮的振动模态包括:轮辐的振动模态及轮辋的振动模态,根据不同的振动模态采用不同的降噪方式。
根据轮辐的振动模态,通过在轮辐上设置约束阻尼板的方式,以吸收和降低轮辐的振动模态。
根据轮辋的振动模态,通过在轮辋与轮芯之间设置阻尼器的方式,以吸收和降低轮辋的振动模态。
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的描述:
复合型阻尼降噪装置如图1至2所示:包括:设置在轮辐13上的磁性约束阻尼板2及设置在轮辋11与轮芯12之间的隔板阻尼器3。
利用磁性约束阻尼板2中的磁性自粘阻尼材料21随轮辐13的振动发生剪切变形,从而将振动能转变成热能进行耗散,从而抑制轮辐13产生的振动和噪音,起到降噪的作用。
利用设置在轮辋11与轮芯12之间的隔板阻尼器3,提高车轮1的轴向和径向模态刚度,控制轮辋11的变形量,降低车轮1滚动和摩擦引起的振动噪声,另一方面可提高车轮1的强度,增加车轮1的使用寿命。同时通过隔板阻尼器3的动力吸振和阻尼耗能作用,进一步降低轮辋传递的振动噪声。
所述磁性约束阻尼板2如图3至4所示:包括磁性自粘阻尼材料21及约束层22,所述磁性约束阻尼板2由磁性自粘阻尼材料21与约束层22在高温时压合而成。所述磁性自粘阻尼材料21采用磁性颗粒与阻尼材料混合组成,磁性颗粒与自粘阻尼材料的比例在1:1.5~1:2之间,自粘阻尼材料通常为橡胶材料,要求橡胶材料具有高阻尼、合适模量、宽温域、良好耐候和耐久性能,且要求橡胶与金属粘接牢固。所述约束层22采用钢板或高分子板材。
所述磁性约束阻尼板2通过磁性自粘阻尼材料21粘贴在轮辐13上。利用磁性自粘阻尼材料21随轮辐13的振动发生剪切变形,从而将振动能转变成热能进行耗散,从而起到降噪的作用;同时利用磁性自粘阻尼材料21的磁性能够避免现有的粘胶老化脱胶现象,以保证降噪效果和行车安全。利用约束层22将噪音反射回磁性自粘阻尼材料21,进一步提高降噪效果,同时约束层22还起到保护磁性自粘阻尼材料21的作用。
由于阻尼材料在自由边界处没有约束,所以阻尼材料在自由边界处的剪切效果最明显,因此阻尼材料在自由边界越长降噪效果越好。本发明不同于现在采用的整块降噪板,而是采用在轮辐13上粘贴多块磁性约束阻尼板2,在相邻的磁性约束阻尼板2处留有缝隙;也可以采用将轮辐13上的整块磁性约束阻尼板2割缝的方式,将整块磁性约束阻尼板2分割成多块磁性约束阻尼板2,以增加磁性约束阻尼板2的自由边界长度。每块磁性约束阻尼板2被隔板阻尼器3的筋板31压住,以提高其安装的可靠性能。
在本发明实施例中,将整块磁性约束阻尼板2割成八块,通过实验得到下述对比数据及频响曲线(如图10所示):
约束阻尼板不同割缝数量时的模态损耗因子
Figure DEST_PATH_IMAGE001
从中可以看出:合理布置割缝位置可将特定模态损耗因子提高48%~92%,减振降噪效果可提高一半以上。
隔板阻尼器3实施例一如图5至7所示:包括筋板31、阻尼层32、吸振板33、轮辋法兰34及轮芯法兰35。
所述筋板31为长板形,两端分别与轮辋法兰34及轮芯法兰35焊接,筋板31一边为直边,另一边与轮辐13的截面形状吻合,以便能够压紧磁性约束阻尼板2。所述吸振板33的横截面为T形结构,可通过一体化铸造或者焊接而成,吸振板33在筋板31两侧对称布置,吸振板33的下层短金属板和筋板31通过焊接固定。阻尼层32与吸振板33通过硫化进行粘接固定,并对称布置在吸振板33的两边,阻尼层32的宽度与吸振板33一致。筋板31的厚度则根据轮辋的承载和模态频率进行设计。所述阻尼层32通常为橡胶材料,要求橡胶材料具有高阻尼、合适模量、宽温域、良好耐候和耐久性能,且要求橡胶与金属粘接牢固。
利用螺钉4穿过隔板阻尼器3一端的轮辋法兰34上的螺钉孔36将隔板阻尼器3与轮辋11连接,利用螺钉4穿过隔板阻尼器3另一端的轮芯法兰35上的螺钉孔36将隔板阻尼器3与轮芯12连接,从而将隔板阻尼器3沿车轮的径向安装在轮辋11与轮芯12之间。
利用隔板阻尼器3可明显提高车轮1的轴向和径向模态刚度,控制轮辋11的变形量,降低车轮的弹性振动,降低车轮1滚动和摩擦引起的振动噪声,另一方面可提高车轮1的强度,增加车轮1的使用寿命。通过在筋板31中间由阻尼层32与吸振板33组成的阻尼结构,可转移轮辋11大部分的振动,并通过阻尼层32的剪切作用进行能量的耗散,进一步降低车轮1的振动噪声。
隔板阻尼器3实施例二如图8所示:其中的吸振板33与隔板阻尼器3实施例一不同,所述吸振板33包括长板331及短板332,所述筋板31、长板331及短板332上均设置有螺栓孔,螺栓37依次穿过筋板31一侧的长板331、短板332、筋板31、筋板31另一侧的短板332及长板331,将筋板31两侧的长板331及短板332与筋板31紧固连接,并将处在长板331与筋板31之间的空隙中的阻尼层32压紧连接。以简化吸振板33的结构,便于隔板阻尼器3安装和制造,降低制造成本。
隔板阻尼器3实施例三如图9所示:采用多个U形的吸振板33,阻尼层32填充在筋板31与U形的吸振板33之间的空隙中。通过设置多个U形的吸振板33来适应轮辋11振动模态,以取得更好的减振降噪效果。
综上所述:本发明的有益效果为:根据车轮的振动模态,设置相应的复合型阻尼降噪装置,以吸收和降低相应的振动模态,实现车轮全方位的减振降噪效果。利用设置在轮辐上的磁性自粘阻尼材料随轮辐的振动发生剪切变形,从而将振动能转变成热能进行耗散,从而起到降噪的作用;同时利用磁性自粘阻尼材料的磁性能够避免现有的粘胶老化脱胶现象,以保证降噪效果和行车安全。通过在轮辐上粘贴有多块磁性约束阻尼板的方式,以增加磁性约束阻尼板的边界长度,利用阻尼材料在边界处的剪切效果最明显、降噪效果更好的特点,进一步提高降噪效果。利用设置在轮辋与轮芯之间的隔板阻尼器,提高车轮的轴向和径向模态刚度,控制轮辋的变形量,并通过隔板阻尼器的动力吸振和阻尼耗能作用,进一步降低轮辋传递的振动噪声,同时还能够提高车轮的强度,增加车轮的使用寿命。
以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明的限制,有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化或变换,因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围,本发明的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (10)

1.一种车轮降噪方法,其特征在于:根据车轮的振动模态,设置相应的复合型阻尼降噪装置,以吸收和降低相应的振动模态,实现车轮全方位的减振降噪效果。
2.根据权利要求1所述的车轮降噪方法,其特征在于:车轮的振动模态包括:轮辐的振动模态及轮辋的振动模态。
3.根据权利要求2所述的车轮降噪方法,其特征在于:根据轮辐的振动模态,通过在轮辐上设置约束阻尼板的方式,以吸收和降低轮辐的振动模态。
4.根据权利要求2所述的车轮降噪方法,其特征在于:根据轮辋的振动模态,通过在轮辋与轮芯之间设置阻尼器的方式,以吸收和降低轮辋的振动模态。
5.一种实现权利要求1至4任意一项所述车轮降噪方法的复合型阻尼降噪装置,其特征在于:包括设置在轮辐(13)上的约束阻尼板及设置在轮辋(11)与轮芯(12)之间的阻尼器。
6.根据权利要求5所述的复合型阻尼降噪装置,其特征在于:所述约束阻尼板为磁性约束阻尼板(2),所述磁性约束阻尼板(2)包括:磁性自粘阻尼材料(21)及约束层(22),磁性自粘阻尼材料(21)与约束层(22)贴合连接,所述磁性约束阻尼板(2)通过磁性自粘阻尼材料(21)粘贴在轮辐(13)上。
7.根据权利要求4所述的复合型阻尼降噪装置,其特征在于:在轮辐(13)上粘贴有多块磁性约束阻尼板(2),相邻的磁性约束阻尼板(2)设置有间隙(23)。
8.根据权利要求5所述的复合型阻尼降噪装置,其特征在于:所述阻尼器为隔板阻尼器(3),包括筋板(31)、阻尼层(32)及吸振板(33),所述吸振板(33)的横截面为T形结构,所述及吸振板(33)对称设置在筋板(31)两侧,所述阻尼层(32)填充在筋板(31)与吸振板(33)之间的空隙中;所述隔板阻尼器(3)沿车轮的径向设置在轮辋(11)与轮芯(12)之间。
9.根据权利要求8所述的复合型阻尼降噪装置,其特征在于:所述筋板(31)的两端分别设置有轮辋法兰(34)和轮芯法兰(35),所述轮辋法兰(34)和轮芯法兰(35)上均设置有螺钉孔(36);通过螺钉(4)将轮辋法兰(34)与轮辋(11)连接,通过螺钉(4)将轮芯法兰(35)与轮芯(12)连接。
10.根据权利要求9所述的复合型阻尼降噪装置,其特征在于:所述吸振板(33)包括长板(331)及短板(332),所述筋板(31)、长板(331)及短板(332)上均设置有螺栓孔,螺栓(37)依次穿过筋板(31)一侧的长板(331)、短板(332)、筋板(31)、筋板(31)另一侧的短板(332)及长板(331),将筋板(31)两侧的长板(331)及短板(332)与筋板(31)紧固连接,并将处在长板(331)与筋板(31)之间的空隙中的阻尼层(32)压紧连接。
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