水润滑引起摩擦噪声的机制及实验研究.pdf

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1、2011年10月润滑与密封Oct．20l1第36卷第10期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．36No．10DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2011．10．012水润滑引起摩擦噪声的机制及实验研究吕红明郑尧刚(盐城工学院车辆工程系江苏盐城224051)摘要：水润滑摩擦噪声是一种较为常见的现象，会影响产品性能和环境舒适性。分析水润滑引起的摩擦因数一速度特性与摩擦振动系统稳定性的关系，对橡胶块与玻璃片的水润滑摩擦噪声进行实验研究。结果表明：水润滑引起的摩擦特性对系统具有负阻尼作用，当系统等效阻尼为负时，系统失稳，形成摩擦自激振动，是产生水润滑

2、摩擦噪声的根源；摩擦元件的固有频率决定摩擦噪声频率，不同的支撑方式会改变系统模态频率，从而影响摩擦噪声频率。关键词：水润滑；摩擦噪声；自激振动；玻璃中图分类号：TB533．1文献标识码：A文章编号：0254—0150(2011)10—045—4MechanismofWaterLubrication．inducedNoiseandItsExoerimentalResearchLvHongmingZhengYaogang(DepartmentofAutomotiveEngineering，YanchengInstituteofTechnology，YanchengJiangsu224

3、051，China)Abstract：Waterlubrication-inducednoiseisacommonphenomenonanditdecreasestheproductperformanceanden—vironmentcomfort．Theeffectofwater—lubricatedpropertyoffrictionandslidingvelocityonthestabilityofself-excitedvi—brationwasanalyzed．Anexperimentdevicewithrubberandglassplateasfrictionpair

4、swasdesignedtostudythewaterlu—brication—inducednoise．Resultsshowthatthewaterlubricatedfrictionhastheeffectofnegativedamping．Thesystemwillbeunstableandproduceserf-excitedvibrationwhentheequivalentdampingisnegative，whichisthemaincauseofwaterlubrication．inducednoise．Thenoisefrequenciesaredetermi

5、nedbythenaturalfrequenciesofthefrictionpartandvariedfromthepartsupportingmethod．Keywords：waterlubrication；friction—inducednoise；self-excitedvibration；glass水润滑摩擦噪声在日常生活中较为常见，如汽车度研究了自激振动的产生机制，并对水润滑引起的玻雨刮器刮刷玻璃、手指蘸水后摩擦玻璃、潮湿的橡胶璃摩擦噪声进行了实验研究。鞋底在地板上滑动等发出的尖叫。由于水润滑摩擦噪1水润滑的摩擦因数一速度特性会影响产品性能和环境舒适性，已经引起了工业

6、界和姚世卫等对水润滑橡胶轴承摩擦特性的研究表学术界的重视。张立军等⋯对不同速度和玻璃干湿状明，水润滑状态下其摩擦因数一速度特性具有明显的态组合工况下刮水器噪声进行了测试和分析，发现刮负斜率特性，如图1所示。速度低时曲线变化陡直，刷噪声为宽带且成分复杂，噪声特性与挡风玻璃干湿速度越高，变化越趋向平缓。根据摩擦学理论，状态有很大的关系。Salim等从自锁一滑动角度研这主要是因为当摩擦表面受载荷以后，在速度很低的究了摩擦因数大小对自激振动的影响，Chevennement-情况下，吸附性水膜不能包容整个表面，其润滑状态Roux等应用复特征值分析了系统的稳定性。主要是干摩擦或边界润滑，所以

7、摩擦因数较大；随着尽管目前已经获得了大量的水润滑摩擦噪声研究相对滑动速度的增大，摩擦表面之间形成润滑水膜，成果，但是由于问题的复杂性，各种理论还不能全面并由于水膜的楔形效应使承载能力大大提高，摩擦因地解释水润滑摩擦噪声。本文作者从摩擦特性理论角数大大降低；随着速度的继续增大，摩擦表面之间的动压效应进一步加强，并由于摩擦元件的弹性变形产$基金项目：江苏省重点学科建设项目(XKY2009058)．生部分弹流效应，从而使摩擦因数进一步减小；但当收稿Et期：2011—04—11速度增大到