CN107584966B - 一种车轮降噪方法及多层式车轮降噪块 - Google Patents

Abstract

本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。

Description

一种车轮降噪方法及多层式车轮降噪块

技术领域

本发明涉及一种用于车轮减振降噪的方法及装置，尤其涉及一种车轮降噪方法及多层式车轮降噪块。

背景技术

列车行驶时，车轮在轨道上滚动，由于表面粗糙度及轮轨踏面凹凸不平，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。若将一种降噪结构或材料安装在车轮上，通过抑制振动噪声源能量，可达到降低车轮噪声辐射等级的目的。

车轮降噪现有技术主要有以下4种：车轮阻尼器、车轮降噪板、车轮降噪环和弹性车轮。申请公布号为CN106004229A，申请公布日为2016年10月12日的中国发明专利申请公开了一种车轮用多层阻尼器，其组成包括：安装板，约束层垫片和阻尼橡胶，所述的安装板，所述的约束层垫片和所述的阻尼橡胶组成阻尼器，所述的阻尼器通过螺栓呈环状结构均匀的安装在车轮上的燕尾槽中，所述的约束层与所述的垫片交替叠加形成夹层结构，所述的夹层结构的上部弧形端面与所述的安装板进行焊接，所述的夹层结构中所产生的空隙用所述的阻尼橡胶进行填充，所述的阻尼橡胶与所述的约束层粘接在一起。

在上述专利文献的车轮用多层阻尼器中，安装板，约束层和垫片焊接在一起组成骨架，阻尼橡胶填充在骨架空隙中。但是，车轮降噪块的基本原理是基于约束阻尼和动力吸振效应，均要求质量层在振动和变形时才能发挥其作用，而上述专利文献中车轮用多层阻尼器的安装板和骨架中部是通过螺丝刚性固定在车轮上，属于不可动质量，约占夹层结构总质量的50%，该部分质量主要起到安装和支撑用途，基本起不到减振降噪效果，因此，只有剩余50%可动质量才能发挥减振降噪效果。

另外，该部分可动质量为根部固定的悬臂梁结构，靠近根部的质量段振动和变形也较小。此外，悬臂梁式约束层钢板主要以径向弯曲变形和扭转变形为主，对橡胶层主要起拉伸和压缩作用，但沿车轮轴向基本没有振动自由度和橡胶剪切效应。因此，该方案所能起到的减振降噪技术效果也将受到较大限制，有进一步提升的空间。

综上，如何设计一种车轮降噪方法及多层式车轮降噪块，使其能增加可动质量，充分发挥约束阻尼和动力吸振的作用，提高减振降噪的效果是急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种车轮降噪方法及多层式车轮降噪块，其能增加可动质量，充分发挥约束阻尼和动力吸振的作用，提高了减振降噪的效果。

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，其是在车轮的周向内侧部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靠近车轮周向内侧部的一侧设置安装板，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的周向内侧部上，从而将多层式车轮降噪块的两端部连接在车轮上，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。

优选的，芯轴的外周面与悬浮状内约束层之间、第一外约束层与悬浮状内约束层之间和安装板与悬浮状内约束层之间均留有间隙，阻尼层一设置在所述间隙中，从而使得悬浮状内约束层呈悬浮状设置在安装板和第一外约束层之间。

优选的，在靠近轮轴的第一外约束层的一侧处还设置有一层或多层第二外约束层；一层或多层第二外约束层通过一个或多个垫圈与第一外约束层叠加起来形成夹层结构，在所述夹层结构的空隙中硫化粘接有阻尼层二；通过中部螺栓穿过所述夹层结构、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。

优选的，所述多层式车轮降噪块的具体设计步骤如下：

S1、分析没有安装降噪块时普通车轮的模态、振动频响和声辐射特性，以及激励车轮踏面时力与加速度响应之间的传递函数；

S2、根据普通车轮的各阶模态频率、模态质量、参与因子、振型，以及振动频响和辐射噪声的能量分布频段，确定需要重点予以减振控制的阶次、频率及车轮部位，从而确定所需降噪块的固有频率、阻尼、质量、个数、安装位置和方向；

S3、分析结构设计变量、材料参数对降噪块固有频率和阻尼性能的影响规律，并针对目标性能参数进行相关设计变量的优化设计、迭代分析与最优值求解，确定合适的层数、厚度、长度、宽度、材料模量和阻尼等参数，使其对车轮达到更佳的参数匹配和减振降噪效果；

S4、根据参数优化设计结果，同时考虑实际工程约束条件，设计可满足该性能要求的降噪块详细结构及材料属性；

S5、分析安装降噪块后的车轮模态、传递函数、振动频响和声辐射，验证车轮模态参数变化规律和减振降噪效果；

S6、根据上述降噪块设计验证结果，找到减振降噪效果薄弱点和需改进参数，进行局部结构尺寸、橡胶材料模量和阻尼参数的二次优化改进，并进行样件试制与试验验证。

本发明还公开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的周向内侧部上，从而将多层式车轮降噪块的两端部连接在车轮上，所述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。

优选的，芯轴的外周面与悬浮状内约束层之间、第一外约束层与悬浮状内约束层之间和安装板与悬浮状内约束层之间均留有间隙，阻尼层一设置在所述间隙中。

优选的，所述悬浮状内约束层为单层结构或多层结构。

优选的，在所述芯轴的一端和/或芯轴的另外一端上设置有轴向伸出部，在安装板和/或第一外约束层上设置有与所述轴向伸出部相配合的通孔，通过轴向伸出部***到通孔与通孔紧密配合中，从而使得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。

优选的，在芯轴的另外一端上设置有外凸缘，通过所述外凸缘与靠近轮轴位置的第一外约束层的一侧部相接触，从而使得芯轴的另外一端与第一外约束层相接触。

优选的，在靠近轮轴的第一外约束层的一侧处还设置有一层或多层第二外约束层；一层或多层第二外约束层通过一个或多个垫圈与第一外约束层叠加起来形成夹层结构，在所述夹层结构的空隙中硫化粘接有阻尼层二；通过中部螺栓穿过所述夹层结构、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。

优选的，阻尼层为橡胶或其他类别的弹性阻尼材料。

本发明的有益效果在于：本发明通过设置芯轴且芯轴与内约束层之间留有较大间隙并填充满橡胶，从而形成了悬浮状内约束层，增大了内约束层的可动质量和振动模态数；改变了现有技术中根部固定的悬臂梁结构，不但能实现径向弯曲变形和扭转变形，还能实现径向平动，以及实现轴向平动和绕芯轴旋转运动，因此能充分发挥约束阻尼和动力吸振的作用，对车轮轴向振动噪声也能起到更好的抑制作用，提高了减振降噪的效果。另外，芯轴还具有安装定位功能，能起到与现有技术中焊接夹层结构同等的安装效果且避免现有技术的焊接工艺所引起的金属钢板焊接变形问题；通过对多层式车轮降噪块的具体步骤的设计，能使得本发明满足实际工况的需求，进一步提高减振降噪的效果。通过对芯轴与安装板以及第一外约束层之间的紧密配合结构的设计，能实现产品装配时的快速精准定位。通过对多层式车轮降噪块的功能区域进行分类设置，使得第二外约束层、垫圈和第一外约束层叠加起来形成夹层结构以及硫化粘接在该夹层结构的空隙中的阻尼层二主要起到动力吸振的作用，其他部位即悬浮状内约束层和阻尼层一处主要起到约束阻尼的作用，这样能进一步充分发挥约束阻尼和动力吸振的作用，提高减振降噪的效果。

附图说明

图1为本发明实施例1中多层式车轮降噪块安装到车轮上后的结构示意图；

图2为本发明实施例1中多层式车轮降噪块的立体结构示意图；

图3为本发明实施例1中多层式车轮降噪块的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例1中多层式车轮降噪块沿芯轴轴向的剖视结构示意图；

图5为本发明实施例2中多层式车轮降噪块沿芯轴轴向的剖视结构示意图；

图6为位于芯轴处的本发明实施例3中多层式车轮降噪块沿芯轴轴向的剖视结构示意图；

图7为位于芯轴处的本发明实施例4中多层式车轮降噪块沿芯轴轴向的剖视结构示意图；

图8为位于芯轴处的本发明实施例5中多层式车轮降噪块沿芯轴轴向的剖视结构示意图；

图9为位于芯轴处的本发明实施例6中多层式车轮降噪块沿芯轴轴向的剖视结构示意图；

图10为位于芯轴处的本发明实施例7中多层式车轮降噪块沿芯轴轴向的剖视结构示意图；

图11为将本发明实施例1中多层式车轮降噪块的芯轴设置为两个后的结构示意图；

图中：1. 车轮，2. 多层式车轮降噪块，3. 安装板，4. 孔一，5. 孔二，6. 端部螺栓，7. 轮轴，8. 第一外约束层，9. 悬浮状内约束层，10. 芯轴，101. 轴向伸出部，102. 外凸缘，11. 阻尼层一，12. 中部螺栓，13. 间隙，14. 通孔，15. 定位槽，16. 第二外约束层，17. 垫圈，18. 阻尼层二。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细的阐述。

实施例1：如图1至图4所示，一种车轮降噪方法，其是在车轮1的周向内侧部上设置多层式车轮降噪块2来进行减振降噪的，在多层式车轮降噪块2中靠近车轮1周向内侧部的一侧设置安装板3，在安装板3的两端处分别设置有孔一4和孔二5，通过两个端部螺栓6分别穿过孔一4和孔二5拧入到车轮1的周向内侧部上，从而将多层式车轮降噪块2的两端部连接在车轮1上，在多层式车轮降噪块2中靠近轮轴7一侧设置第一外约束层8，在安装板3和第一外约束层8之间设置悬浮状内约束层9，中空的芯轴10穿过悬浮状内约束层9且芯轴10的一端与安装板3接触，芯轴10的另外一端与第一外约束层8相接触，悬浮状内约束层9通过阻尼层一11硫化粘接在安装板3和第一外约束层8之间，通过中部螺栓12穿过第一外约束层8、芯轴10和安装板3后拧入到车轮1的周向内侧部上，从而将多层式车轮降噪块2的中部连接在车轮1上。在本实施例中，阻尼层为橡胶或其他类别的弹性阻尼材料。本实施例通过设置芯轴且芯轴与内约束层之间留有较大间隙并填充满橡胶，从而形成了悬浮状内约束层，增大了内约束层的可动质量和振动模态数；改变了现有技术中根部固定的悬臂梁结构，不但能实现径向弯曲变形和扭转变形（通过阻尼层橡胶拉伸和压缩作用耗能），还能实现径向平动，以及实现轴向平动和绕芯轴旋转运动（通过阻尼层橡胶剪切作用耗能），因此能充分发挥约束阻尼和动力吸振的作用，对车轮轴向振动噪声也能起到更好的抑制作用，提高了减振降噪的效果。另外，芯轴还具有安装定位功能，在橡胶硫化前贯穿悬浮状内约束层并与安装板和第一外约束层相接触配合，在橡胶硫化后与安装板、第一外约束层和弹性橡胶层粘附成一体，形成车轮降噪块，并将螺栓穿过芯轴内孔实现车轮降噪块与车轮刚性连接，能起到与现有技术中焊接夹层结构同等的安装效果且避免现有技术的焊接工艺所引起的金属钢板焊接变形问题。

悬浮状内约束层9为多层结构，在本实施例中，悬浮状内约束层设置有三层。阻尼层一11也为多层结构，其层数与悬浮状内约束层9和第一外约束层8的总层数相同。悬浮状内约束层9、第一外约束层8和阻尼层一11的总层数和每层厚度根据车轮模态密度和所需降噪频率大小确定，若所需降噪的频率个数越多，一般要求所需设计的层数越多。

为了保证车轮动平衡要求和减振降噪效果，每个车轮一般需要安装多个多层式车轮降噪块，个数可以是偶数也可以是奇数，但要求布置在同一个圆周上且均匀分布；每个多层式车轮降噪块通过两个端部螺栓组件和一个中部螺栓组件安装在车轮的周向内侧面上，其中相邻两个车轮降噪块共用一个端部螺栓组件。悬浮状约束层和阻尼层一的长度根据车轮直径及所需布置的车轮降噪块个数确定。

安装板3、悬浮状内约束层9、第一外约束层8和芯轴10通常为金属材料，具有足够的抗弯曲刚度和强度，也可以采用高强度、高刚度的高分子复合材料来替代，能减轻产品的整体重量。阻尼层一具有高阻尼、合适模量、宽温域、良好耐候和耐久性能，且与金属粘接牢固，以保证多层式车轮降噪块在不同地域及温度环境下均能使用，具有高可靠性并起到良好减振降噪效果。

如图4所示，芯轴10的外周面与悬浮状内约束层9之间、第一外约束层8与悬浮状内约束层9之间和安装板3与悬浮状内约束层9之间均留有间隙13，阻尼层一11设置在所述间隙13中，从而使得悬浮状内约束层9呈悬浮状设置在安装板3和第一外约束层8之间。

所述多层式车轮降噪块的具体设计步骤如下：

S1、分析没有安装降噪块时普通车轮的模态、振动频响和声辐射特性，以及激励车轮踏面时力与加速度响应之间的传递函数；

S2、根据普通车轮的各阶模态频率、模态质量、参与因子、振型，以及振动频响和辐射噪声的能量分布频段，确定需要重点予以减振控制的阶次、频率及车轮部位，从而确定所需降噪块的固有频率、阻尼、质量、个数、安装位置和方向；

S3、分析结构设计变量、材料参数对降噪块固有频率和阻尼性能的影响规律，并针对目标性能参数进行相关设计变量的优化设计、迭代分析与最优值求解，确定合适的层数、厚度、长度、宽度、材料模量和阻尼等参数，使其对车轮达到更佳的参数匹配和减振降噪效果，一般要求阻尼层材料具有较高阻尼和合适模量，约束层具有合适的质量和刚度；

S4、根据参数优化设计结果，同时考虑实际工程约束条件，设计可满足该性能要求的降噪块详细结构及材料属性；

S5、分析安装降噪块后的车轮模态、传递函数、振动频响和声辐射，验证车轮模态参数变化规律和减振降噪效果，一般安装降噪块后，车轮传递函数峰值大幅降低，各阶模态频率略有降低，其主要原因是车轮大多数阶次模态阻尼比在安装降噪块后大幅提高，在降噪块约束阻尼和动力吸振作用下，对车轮各阶模态振型叠加后的振动响应幅值起到有效抑制作用，且预测车轮声辐射效率也将由此降低；

S6、根据上述降噪块设计验证结果，找到减振降噪效果薄弱点和需改进参数，进行局部结构尺寸、橡胶材料模量和阻尼参数的二次优化改进，并进行样件试制与试验验证。

通过设置上述设计步骤，能使得本实施例满足实际工况的需求，进一步提高减振降噪的效果。

如图1至图4所示，本实施例还公开一种多层式车轮降噪块，包括安装板3和第一外约束层8，在安装板3的两端处分别设置有孔一4和孔二5，通过两个端部螺栓6分别穿过孔一4和孔二5拧入到车轮1的周向内侧部上，从而将多层式车轮降噪块2的两端部连接在车轮1上，所述多层式车轮降噪块2还包括设置在靠近轮轴7一侧处的第一外约束层8，在安装板3和第一外约束层8之间设置悬浮状内约束层9，中空的芯轴10穿过悬浮状内约束层8且芯轴10的一端与安装板3接触，芯轴10的另外一端与第一外约束层8相接触，悬浮状内约束层9通过阻尼层一11硫化粘接在安装板3和第一外约束层8之间，通过中部螺栓12穿过第一外约束层8、芯轴10和安装板3后拧入到车轮1的周向内侧部上，从而将多层式车轮降噪块2的中部连接在车轮1上。

实施例2：如图5所示，与实施例1相比，不同之处在于：所述悬浮状内约束层9为单层结构。

实施例3：如图6所示，与实施例1相比，不同之处在于：在所述芯轴10的另外一端上设置有轴向伸出部101，使得芯轴10的另外一端形成圆凸台状，在第一外约束层8上设置有与所述轴向伸出部101相配合的通孔14，通过轴向伸出部101***到通孔14中与通孔14紧密配合，从而使得芯轴10的一端与第一外约束层8接触。轴向伸出部与通孔相配合能起到安装定位的作用。在安装板3上设置有与芯轴一端相配合的定位槽15，装配时，将芯轴一端***到定位槽中与定位槽紧密配合，能进一步便于产品的安装定位。在这里，也可以在芯轴的一端上设置轴向伸出部，在安装板上设置有与所述轴向伸出部相配合的通孔（图中未示出），通过芯轴一端上的轴向伸出部与安装板上的通孔相紧密配合。

实施例4：如图7所示，与实施例1相比，不同之处在于：在所述芯轴10的两端上均设置轴向伸出部101，在安装板3和第一外约束层8上均设置有通孔14，通过芯轴两端上的轴向伸出部分别与安装板和第一外约束层上的通孔相紧密配合，来进行产品的装配。

实施例5：如图8所示，与实施例1相比，不同之处在于：在芯轴10的另外一端上设置有外凸缘102，通过所述外凸缘102与靠近轮轴位置的第一外约束层8的一侧部相接触，从而使得芯轴10的另外一端与第一外约束层8相接触。通过利用外凸缘与第一外约束层相配合定位，能进一步实现产品装配时的精准快速定位。

实施例6：如图9所示，与实施例1相比，不同之处在于：在靠近轮轴的第一外约束层8的一侧处还设置有一层第二外约束层16；第二外约束层16通过一个垫圈17与第一外约束层8叠加起来形成夹层结构，在所述夹层结构的空隙中硫化粘接有阻尼层二18；通过中部螺栓穿过所述夹层结构、芯轴10和安装板3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。车轮降噪块的基本原理是基于约束阻尼和动力吸振效应，本实施例通过上述设置，对多层式车轮降噪块的功能区域进行分类设置，即使得第二外约束层、垫圈和第一外约束层叠加起来形成夹层结构以及硫化粘接在该夹层结构的空隙中的阻尼层二主要起到动力吸振的作用，其他部位即悬浮状内约束层和阻尼层一处主要起到约束阻尼的作用，这样能进一步充分发挥约束阻尼和动力吸振的作用，提高减振降噪的效果。在本实施例中，悬浮状内约束层9设置有两层。

实施例7：如图10所示，与实施例1相比，不同之处在于：在靠近轮轴的第一外约束层8的一侧处还设置有多层第二外约束层16；多层第二外约束层16通过多个垫圈17与第一外约束层8叠加起来形成夹层结构，在所述夹层结构的空隙中硫化粘接有阻尼层二18；通过中部螺栓穿过所述夹层结构、芯轴10和安装板3后拧入到车轮的周向内侧部上，从而将多层式车轮降噪块2的中部连接在车轮1上。在本实施例中，悬浮状内约束层9设置有一层，垫圈17设置有两个，第二外约束层16设置有两层。

需要特别说明的是，本发明以上实施例中芯轴的数量不仅可以设置成一个，也可以设置成多个，这样能进一步提高产品的安装可靠性。如图11所示，与实施例1相比，不同的是，在图中芯轴10的数量设置为两个。

综上，本发明通过设置芯轴且芯轴与内约束层之间留有较大间隙并填充满橡胶，从而形成了悬浮状内约束层，增大了内约束层的可动质量和振动模态数；改变了现有技术中根部固定的悬臂梁结构，不但能实现径向弯曲变形和扭转变形，还能实现径向平动，以及实现轴向平动和绕芯轴旋转运动，因此能充分发挥约束阻尼和动力吸振的作用，对车轮轴向振动噪声也能起到更好的抑制作用，提高了减振降噪的效果。另外，芯轴还具有安装定位功能，能起到与现有技术中焊接夹层结构同等的安装效果且避免现有技术的焊接工艺所引起的金属钢板焊接变形问题。通过对多层式车轮降噪块的具体步骤的设计，能使得本发明满足实际工况的需求，进一步提高减振降噪的效果。通过对芯轴与安装板以及第一外约束层之间的紧密配合结构的设计，能实现产品装配时的快速精准定位。通过对多层式车轮降噪块的功能区域进行分类设置，使得第二外约束层、垫圈和第一外约束层叠加起来形成夹层结构以及硫化粘接在该夹层结构的空隙中的阻尼层二主要起到动力吸振的作用，其他部位即悬浮状内约束层和阻尼层一处主要起到约束阻尼的作用，这样能进一步充分发挥约束阻尼和动力吸振的作用，提高减振降噪的效果。

以上实施例中所述的“多个”即指“两个或两个以上”的数量。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，其是在车轮的周向内侧部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靠近车轮周向内侧部的一侧设置安装板，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的周向内侧部上，从而将多层式车轮降噪块的两端部连接在车轮上，其特征在于：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。

2.根据权利要求1所述的车轮降噪方法，其特征在于：芯轴的外周面与悬浮状内约束层之间、第一外约束层与悬浮状内约束层之间和安装板与悬浮状内约束层之间均留有间隙，阻尼层一设置在所述间隙中，从而使得悬浮状内约束层呈悬浮状设置在安装板和第一外约束层之间。

3.根据权利要求2所述的车轮降噪方法，其特征在于：在靠近轮轴的第一外约束层的一侧处还设置有一层或多层第二外约束层；一层或多层第二外约束层通过一个或多个垫圈与第一外约束层叠加起来形成夹层结构，在所述夹层结构的空隙中硫化粘接有阻尼层二；通过中部螺栓穿过所述夹层结构、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。

4.根据权利要求1、2或3所述的车轮降噪方法，其特征在于：所述多层式车轮降噪块的具体设计步骤如下：

S1、分析没有安装降噪块时普通车轮的模态、振动频响和声辐射特性，以及激励车轮踏面时力与加速度响应之间的传递函数；

S2、根据普通车轮的各阶模态频率、模态质量、参与因子、振型，以及振动频响和辐射噪声的能量分布频段，确定需要重点予以减振控制的阶次、频率及车轮部位，从而确定所需降噪块的固有频率、阻尼、质量、个数、安装位置和方向；

S3、分析结构设计变量、材料参数对降噪块固有频率和阻尼性能的影响规律，并针对目标性能参数进行相关设计变量的优化设计、迭代分析与最优值求解，确定合适的层数、厚度、长度、宽度、材料模量和阻尼参数，使其对车轮达到更佳的参数匹配和减振降噪效果；

S4、根据参数优化设计结果，同时考虑实际工程约束条件，设计可满足该性能要求的降噪块详细结构及材料属性；

S5、分析安装降噪块后的车轮模态、传递函数、振动频响和声辐射，验证车轮模态参数变化规律和减振降噪效果；

S6、根据上述降噪块设计验证结果，找到减振降噪效果薄弱点和需改进参数，进行局部结构尺寸、橡胶材料模量和阻尼参数的二次优化改进，并进行样件试制与试验验证。

5.一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的周向内侧部上，从而将多层式车轮降噪块的两端部连接在车轮上，其特征在于：所述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。

6.根据权利要求5所述的多层式车轮降噪块，其特征在于：芯轴的外周面与悬浮状内约束层之间、第一外约束层与悬浮状内约束层之间和安装板与悬浮状内约束层之间均留有间隙，阻尼层一设置在所述间隙中。

7.根据权利要求6所述的多层式车轮降噪块，其特征在于：所述悬浮状内约束层为单层结构或多层结构。

8.根据权利要求6所述的多层式车轮降噪块，其特征在于：在所述芯轴的一端和/或芯轴的另外一端上设置有轴向伸出部，在安装板和/或第一外约束层上设置有与所述轴向伸出部相配合的通孔，通过轴向伸出部***到通孔与通孔紧密配合中，从而使得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。

9.根据权利要求6所述的多层式车轮降噪块，其特征在于：在芯轴的另外一端上设置有外凸缘，通过所述外凸缘与靠近轮轴位置的第一外约束层的一侧部相接触，从而使得芯轴的另外一端与第一外约束层相接触。

10.根据权利要求5至9中任意一项权利要求所述的多层式车轮降噪块，其特征在于：在靠近轮轴的第一外约束层的一侧处还设置有一层或多层第二外约束层；一层或多层第二外约束层通过一个或多个垫圈与第一外约束层叠加起来形成夹层结构，在所述夹层结构的空隙中硫化粘接有阻尼层二；通过中部螺栓穿过所述夹层结构、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。