轎車減震器的設計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 轎車減震器的設計 摘 要 本文設計出適用于中國一般城市道路使用的雙作用筒式減振器。首先，根據轎車的質量算出減振器的阻尼系數，確定缸體結構參數，然后建立流體力學模型，先選定一條理想的減振器標準阻尼特性曲線，然后利用逼近理想阻尼特性曲線的方法，進行各閥、系的設計計算；在此基礎上，設計出整個減震器，并對主要部件的強度進行了校核。 關鍵詞 ： 雙作用筒式減振器； 流體力學模型 ；理想特性曲線；強度校核 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 of he of to is in of of is to of of a is by of to of a of of is of of is of of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目錄 1. 緒論 . 1 . 1 . 1 . 3 2. 減震器阻尼值計算和機械結構設計 . 3 . 3 的選擇 . 3 . 4 . 6 . 6 . 7 . 7 . 8 結 . 8 3. 減震器其他部件的設計 . 8 . 8 震器油封設計 . 9 型橡膠密封圈 . 10 形彈簧 . 10 . 11 . 11 . 11 . 12 . 12 . 12 . 12 . 15 閥系模型的建立 . 16 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 . 16 建立 . 18 . 18 . 19 . 20 . 22 . 22 . 23 . 24 . 29 5活塞桿的強度校核 . 30 . 30 . 30 6全文總結及展望 . 31 參考文獻 . 33 致謝 . 34 附錄 . 35 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1. 緒論 課題設計的目的及意義 隨著社會的不斷發(fā)展，人們對汽車的要求也越來越高。包括有汽車的動力性、經濟性、制動性、操縱穩(wěn)定性、平順性、通過性等性能的要求。減震器是安裝在 車體與負重輪之間的一個阻尼元件，其作用是衰減車體的振動并阻止共振情況下車體振幅的無限增大，能減小車體振動的振幅和振動次數，因而能延長彈性元件的疲勞壽命和提高人乘車的舒適性 1。長期以來，人們對汽車的平順性一直都在研究，在技術上也有重大的改進 革 。減震器是改善汽車平順性的最好途徑。一個好的減震器能夠使車的壽命增長，駕駛員操縱輕便，乘員更加舒服。 因外部條件的不同，對減振器的使用要求也會相應的不同。在不同的國家或不同的地區(qū)，他們各自的天氣環(huán)境、道路建筑等都有著很大的區(qū)別。單一的減振器是可能都滿足他們的性能要求。 隨著社會的發(fā)展，汽車市場出現了細分化。純黑色的“福特”時代，早已經過去，針對各國道路交通情況，各國汽車生產商們開始生產有屬于自己特色的汽車了。本文就是針對我國大多數城市道路情況，而進行研究設計的。 振器國內外是發(fā)展狀況 為加速車身振動的衰減，改善汽車行使平順性，大多數轎車的懸架內都裝有減震器。減震器和彈性元件是并聯安裝的。其中采用最廣泛的是液力減震器，又稱筒式液力減振器，現簡稱為筒式減振器。根據結構形式不同，減振器分為搖臂式和筒式兩種。而筒式減震器工作壓力僅在 5是它的工作性能穩(wěn)定而 在現代的汽車上得道廣泛的應用。又可以分為單筒式、雙筒式和充氣筒式三種 3。減震器的阻尼力越大，振動消除得越快，但卻使并聯的彈性元件的作用不能充分發(fā)揮；還可能導致連接件及車架損壞。通常為了保證伸張過程內產生的阻尼力比壓縮行程內產生的阻尼力大得多，所以伸張閥彈簧剛度和預緊力比壓縮閥大；在同樣油壓力作用下，伸張閥及相應的 通常 縫隙的同道截面積總和小于壓縮閥及相應的通常縫隙的通常截面積總和。這樣也保證了懸架在壓縮行程內，減震器的阻尼力較小，以便充分利用彈性元件的彈性來緩和沖擊；在伸張行程內，減震器的阻尼力應較大，以 求迅速減振 2。由于汽車行駛的路面狀況不同，所用買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 的減震器要求也會有所不同。下面簡單介紹幾種比較先進的減震器： 懸浮減震器的彈性介質是兩塊同極相對的高強度永久磁鐵。兩磁鐵間的排斥力即為減震器的彈性力，它隨著兩磁鐵間的距離減小而增大。它具有很好的非線性剛度特性，而且可根據負載自動調整彈簧剛度特性及車身高度，能進一步改善汽車的行駛平順性；由于城市路況較好，路面對轎車車輪的沖擊絕大數屬于小位移激振，大位移激振較少。這就要求減震彈簧的小變形時較軟，而大變形時較硬，具有非線性剛度特性。另外，由于 汽車的負載在每次行駛都不相同，車上的水平負載分布不同，這會使車身高度，水平度發(fā)生變化。雖然現在有很多彈簧都能滿足這些要求，但是磁懸浮減震器的技術要求比油氣彈簧低，維護方便，耐用，這是油氣彈簧所不及的 4。 然說采用橡膠作為隔振、吸聲和沖擊的彈性元件，迄今至少已有五十多年的歷史了，但是它的作用是得到肯定的。橡膠減震器所采用的彈性材料減震橡膠，屬于高分子聚合材料，具有特殊的性能，由于軟長的鏈狀分子的排列結構，使得不需要很復雜的形狀就能獲得優(yōu)良的彈性性能。在一定范圍內，可以把橡膠減震器作為 線性看。橡膠減震器是通過橡膠物體的物理變形來吸收沖擊振動的，技術上比較成熟5。 調阻尼減震器可以分為有級可調阻尼減震器和無極可調阻尼減震器，阻尼減震器有兩種調節(jié)方法，一種是通過改變節(jié)流孔的大小調節(jié)阻尼，另一種是通過改變減震液的粘性調節(jié)阻尼 6。它們是根據汽車在路面上的行駛情況，對減震器的阻尼進行相對應的調節(jié)。 這種減震器技術要求高，舒適性強，平順性好等優(yōu)點。但是結構復雜，成本高，維修費用也高。 下面簡單介紹下，汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用的液力減震器。液力減震器的作用原理是，當車 架與車身作往復相對運動時，減震器中的活塞在缸筒內也是往復運動，于是減震器殼體內的油液便反復地從一個內腔通過一些窄小的空隙流入另一內腔。此時，孔壁與油液間的摩擦及液體分子內摩擦便形成對振動的阻尼力，使車身和車架的振動能量轉化為熱能，被油液和減震器殼體吸收，然后散到大氣中 2。 減振器與彈性元件承擔著緩沖擊和減振的任務，阻尼力過大，將使懸架彈性變壞，甚至使減振器連接件損壞。因而要調節(jié)彈性元件和減振器這一矛盾。 (1) 在壓縮行程（車橋和車架相互靠近），減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用，緩和沖 擊。這時，彈性元件起主要作用。 (2) 在懸架伸張行程中（車橋和車架相互遠離），減振器阻尼力應大，迅速減振。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 (3) 當車橋（或車輪）與車橋間的相對速度過大時，要求減振器能自動加大液流量，使阻尼力始終保持在一定限度之內，以避免承受過大的沖擊載荷。 在汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用的是筒式減振器，且在壓縮和伸張行程中均能起減振作用叫雙向作用式減振器，還有采用新式減振器，它包括充氣式減振器和阻力可調式減振器 2。 計的主要研究內容 本文的設計是要滿足一般性能要求，具體是：一是要具有一 般的舒適性；二是可以滿足中國現代一般城市道路的使用要求；三能保證有足夠的使用壽命；四是在使用期間保證汽車行駛平順性的性能穩(wěn)定。在減振器中，流通閥和補償閥是一般的單向閥，其彈簧很弱。當閥上的油壓作用力同向時，只要很小的油壓，閥便能開啟；壓縮閥和伸張閥是卸載閥，其彈簧較強，預緊力較大，只有當油壓到一定程度時，閥才能開啟；而當油壓降低到一定程度時，閥即自行關閉。根據它們不同的工作要求，各閥系設計計算和裝配都有所不同。 根據以上要求，本文設計的基本步驟有 1）確定減振器的阻尼系數和相對阻尼系數；2）計算出各機械結構的 主要參數，其中包括缸筒、儲油缸筒、活塞桿導向座和活塞的尺寸設計計算； 3）在總體參數出來以后，就對減振器連接結構、密封結構的設計，彈簧片以及減振器油的選擇等； 4)總體參數確定后，建立各閥系的力學模型、各閥系模型以及阻尼閥閥片的撓曲變形模型，完成各閥系的設計計算。 5）完成設計計算后，對主要受力部件進行校核驗證。 2. 減震器阻尼值計算和機械結構設計 對阻尼系數和阻尼系數的確定 架彈性特性的 選擇 在前輪或后輪上，把前、后輪接地點垂直方向的載荷變化和輪心在垂直方向的位置變化量關系稱為懸架系統(tǒng)的 彈性特性。如圖 2示，在任一載荷狀態(tài)下，該點曲線的切線斜率，就是該載荷下的懸架剛度。在滿載狀態(tài)下，彈性特性曲線的切線斜率便是滿載懸架剛度。在滿載載荷下可以確定車輪上、下跳行程，兩者之和稱為車輪行程。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 圖 2 1 懸架彈性特性 設懸架剛度為 k，簧上質量為 m，則根據下式可求系統(tǒng)的固有振動頻率 f： 12車輪上下跳動行程的一般范圍是： 上跳行程 70 120跳動行程 80 120架垂直剛度隨車輛參數而不同，換算成系統(tǒng)固有振動頻率為 1 27. 由于我設計的是轎車減振器，主要是用于城市一些比較好的路面上。所以，轎車在行駛時路面激起振動頻率會相對比較高。所以取減振器系統(tǒng)固有頻率 f m1200根據上式 k 10800 2 對阻尼系數 的選擇 減振器在卸荷閥打開前，減振器中的阻力 v 之間有如下關系 (式中， 為減振器阻尼系數。 圖 2 1b 示出減振器的阻力速度特性圖。該圖具有如下特點：阻力速度特性由四段近似直線線段組成，其中壓縮行程和伸張行程的阻力速度特性各占兩段；各段特性線的斜率是減振器的阻尼系數 ，所以減振器有四個阻尼系數。在沒有特別指明時，減振器的阻尼系數是指卸荷閥開啟前的阻尼系數而言。通常壓縮行程的阻尼系數 與伸張行程的阻尼系數 不等。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 a)阻力一位移特性 b)阻力一速度特性 圖 2 1 減振器的特性 汽車懸架有阻尼以后，簧上質量的振動是周期衰減振動，用相對阻尼系數 的大小來評定振動衰減的快慢程度。 的表達式為 (式中， 式 (2 2)表明，相對阻尼系數 的物理意義是：減振器的阻尼作用在與不同剛度 產生不同的阻尼效果 。 值大，振動能迅速衰減，同時又能將較大的路面沖擊力傳到車身； 值小則反之。通常情況下，將壓縮行程時的相對阻尼系數 Y 取得小些，伸張行程時的相對阻尼系數S取得大些。兩者之間保持 Y (S的關系。 設計時，先選取 Y 與S的平均值 。對于無內摩擦的彈性元件懸架，取 于有內摩擦的彈性元件懸架， 值取小些。對于行駛路面條件較差的汽車， 值應取大些，一般取S 避免懸架碰撞車架，取 Y 3。 根據以上所述：取S Y 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 振器阻尼系數 的確定 減振器阻尼系數 2 。因懸架系統(tǒng) 固有振動頻率，所以理論上 。實際上應根據減振器的布置特點確定減振器的阻尼系數。例如，當減振器如圖 2 2a、 b、 c 三種安裝時，我選擇了如圖 2 13b 所示安裝。減振器阻尼系數 用下式計算 圖 2 2 減振器安裝位置 2 2振器的阻尼系數占用下式計算 3 222nm s(式中， 然而， 2 阻尼系數： 2s2 c m 2 0 . 3 2 1 0 8 0 0 1 2 0 0 2 3 0 4 伸張阻尼系數： 2s2 c m 2 0 . 5 1 0 8 0 0 1 2 0 0 3 6 0 0 大卸荷力0為減小傳到車身上的沖擊力，當減振器活塞振動速度達到一定值時，減振器打開卸荷。此時 的活塞速度稱為卸荷速度減振器安裝如圖 2 2買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 x /co s (式中，般為 s； A 為車身振幅，取 40 為懸架振動固有頻率。 如已知伸張行程時的阻尼系數S，載伸張行程的最大卸荷力03。 伸張行程的最大卸荷力： 0F 3 6 0 0 0 . 2 5 9 0 0 2 8 2 6 壓縮行程的最大卸荷力： 9 1 . 2 8筒的設計計算 根據伸張行程的最大卸荷力0 )1(4 20 p （ 式中， p 為工作缸最大允許壓力，取 3 4 為連桿直徑與缸筒直徑之比，雙筒式減振器取 筒式減振器取 。 減振器的工作缸直徑 0、 30、 40、（ 45）、 50、 65取時應按標準選用。 貯油筒直徑 D，壁厚取為 2料可選 0 24 60 3 6 4 3( 1 ) 1 . 4 1 . 6 7FD p 取0塞桿的設計計算 活塞（工作缸）直徑 0.5）4018買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 向座寬度和活塞寬度的設計計算 如果導向長度過小，將使液壓缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此設計時必須保證有一定的最小導向長度。又因為在減振器工作時，活塞桿與導向座之間是相對滑動的。在導向座內設計一襯套，在減少活塞桿的摩擦的同時也使活塞桿滑動輕便，迅速 8。 活塞的寬度 B，一般取 B（ D;缸蓋滑動 支承面的長度1l, 根據液壓缸內徑 當 1l（ D； 所以： 導向座的長度：1l 40 24塞寬度： B 40 24結 本章主要設計計算、選擇了減振器的相對阻尼系數，阻尼系數，對主要的結構參數如缸筒的設計計算、活塞桿的設計計算、導向座寬度和活塞寬度的設計計算進行了計算，已經算出了減振器的外部尺寸。 3. 減震器其他部件的設計 定 連接的結構形式 減振器與整車連接結構指的是減振器和整車安裝連接的部分，為了加強減振器的減振效果，一般在連接部分都附有各種結構形式的橡膠緩沖墊，因此連接部分主要由吊環(huán)(螺栓等 )和橡膠襯套等組成。而本文設計的連接結構是一種上部為螺紋連接、下部為吊環(huán)連接形 式的減振器，上部以上螺紋及穿在螺紋上的橡膠襯套、墊圈和車身連接，下部以吊環(huán)及吊環(huán)內的附件和橫臂連接 9。如圖 33 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 圖 3 1 上螺紋連接示意圖 圖 3 2 下吊環(huán)連接示意圖 下面表 吊環(huán)設計標準尺寸，本文設計的工作缸直徑是 40據下表可查出吊環(huán)的尺寸 ： 吊環(huán)標準尺寸表 4工作缸直徑 尺寸 D 112 19 28 18 24 30 19 30 8 33 40 26 40 57 38 50 （ 45） 50 32 50 70 46 60 本文選?。?40=261D=402D=h=38, 1h=50震器油封設計 文設計的油封，是指對液壓油的密封。其主要功能是把油腔和外 界隔離，對內封油，對外封塵。油封的工作范圍如下：工作壓力 封線速度，低速型小于 4m/s，高速型為 4 5m/s；工作溫度 150（與橡膠種類有關）；適用介質：油、水及弱腐蝕性液體，壽命 12000h10. 根據機械設計手冊，我選擇的密封材料是丁腈橡膠；型式是粘接結構，粘接結構是橡膠部分和金屬骨架分別加工制造，再用膠粘接在一起成為外露骨架型。制造簡單，價格便宜。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 型橡膠密封圈 是一種壓縮性密封件，同時又具有自封能力。所以使用范圍很寬，密封的 壓力范圍從 510 真空到 400密封可達 35如果材料選擇適當，使用溫度范圍為 +200。使用不同材料的 O 形圈，可以分別滿足各種介質和運轉條件的要求。同時， O 形圈形狀簡單，制造容易，成本低廉，使用方便，用于動密封的 O 形圈的密封性不受運動方向的影響。因此， O 形圈成了一種廣泛的密封件 11。 本文是選用了代號： 1d 料：丁青橡膠 （適用介 質：礦物質，汽油、笨，靜止時的溫度范圍： 200） 形彈簧 圖 3 3 圓錐螺旋壓縮彈簧及其特性線 當受載后，特性線的 是直線，載荷繼續(xù)增加時，彈簧從大圈開始逐漸接觸，有效圈數逐漸減少，剛度逐漸增大，到所有彈簧圈壓并為止。特性線 是漸增型，有利于防止共振的發(fā)生。常用的圓錐螺旋壓縮彈簧有等節(jié)距型和等螺旋角型兩種 10。 我選用了 等節(jié)距型的圓錐螺旋壓縮彈簧。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 簧片和減振器油的選擇 簧片的選擇 彈簧鋼，它的特點是具有很高的彈性強度。合金彈簧鋼一般用于制造截面尺寸較大，承受較重載荷的彈簧和各種彈性零件，也用于制造具有一定耐磨性的零件。選擇鋼號： 60熱處理：用溫度為 870C 煤油淬火，回火的溫度是 480C ，這種鋼使用于制造 作溫度低于 300C . 12： 1）流通閥蝶形彈簧片：系列 A， =d=t= 0 2 H 2)補償閥蝶形彈簧片：系列A， =10mm,d=t=0 0 0 H 結構圖如 3 4 圖 3 4 蝶形彈簧片結構簡圖 注：在選出這兩片彈簧片后， 最好在彈簧片上打上幾個空，有利于液壓油的流通順暢。 振器油的選擇 選用液壓油應考慮的因素是系統(tǒng)的工作環(huán)境 :如溫度、濕度、空氣的清潔度等，選擇的油液黏度一定要適中 ,隨溫度變化小 :黏度太大會造成系統(tǒng)壓力損失大 ,系統(tǒng)效率降低。另外隨溫度變化 ,要求液壓油黏度變化小。要具有良好的潤滑性，能夠減少各運動部件之間的磨損 ,延長機械設備的使用壽命。并能使各運動部件動作靈敏。如環(huán)境溫度高則選用粘度大的液壓油，加注液壓油時一定要通過過濾器 ,并在干燥、潔凈的環(huán)境中進行 13。根據以上的要求，選擇了由上海海聯潤滑材料有 限公司生產的 度 31 1 0 0 1 4 0 0 /k g m ，體積彈性模量 312 . 6 5 1 0K M p a 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 結 本章主要對減振器的其他結構進行了設計計算，包括減振器與車架連接的方式，油封結構與其材料的選用，彈簧片的選擇和液壓油的選用等問題。 震器各閥系流體力學模型的建立 對具體結構形式和流動方式進行分析，該結構形式減震器分為 3 個封閉區(qū)域，并假設各封閉區(qū)域之間狀態(tài)是連續(xù)的，狀態(tài)參數沒有突變，忽略庫倫摩擦力及瞬態(tài)液動力。 張行程流體力學模型的建立 (a) (b) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 圖 4阻尼狀態(tài)下的工作原理圖 如圖 4a)伸張行程通過兩種環(huán)節(jié)產生阻尼作用，即活塞上的常通孔和 伸張閥閥片節(jié)流。分析伸張行程的工作情況要分開閥前和開閥后兩種工作狀態(tài) 進行考慮。 設減震器活塞以相對速度 上油腔排出的工作液的流量為： ( ) h g A V（ 式中： 21 .， 21 .31 6 1 0 ， 30 4 1 0 減震器活塞的截面積；活塞桿的截面積；塞外徑；塞桿外徑； 由減震器的結構特點和工作原理可知：減震器伸張行程時，活塞相對于工作缸向上運動，活塞桿處于受拉狀態(tài)，流通閥是單向閥，此時關閉，見圖 4 伸張閥開閥前： 伸張閥關閉，則上油腔流入下油腔的減震液體積流量表達式為： 1212 ( ).s d A （ 流量系數；1活塞上的常通孔節(jié)流面積；1P 上油腔油壓；2P 下油腔油壓；0P 儲油腔油壓。 伸張閥開閥后： 當上油腔的壓力克服伸張閥上螺母的預緊力時，伸張閥開啟，則上油腔排 出的減震液體積流量表達式為： 1 2 1 212 ( ) 2 ( ). . . .s d s d P A C A （ 由儲油腔流到下油腔的流量 : g V通過補償閥的流量： 122 ( ).B d A （ 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 補償閥的節(jié)流面積； 根據流量連續(xù)性定理： ,x p s c x Q Q（ 設，由（ 4（ 4（ 4下油腔的壓力： 220 ()（ 由（ 4（ 4（ 4上油腔的壓力： 開閥前： 222122 1() ().h g r g V A K A （ 開閥后： 2221221() (). ( ) .h g r g rk s V A A K A（ 減震器伸張行程所產生的阻尼力為： 12()s h g A A P A （ 由于伸張行程的阻尼性能大于補償閥的阻尼性能，補償閥僅僅起到補充下 油腔油液的作用，這時由補償閥產生的壓差不會很大。 則由（ 4（ 4（ 4開閥前伸張行程阻尼力為： 22 20221() ().h g r g rs q g V A P K A （ 由（ 4（ 4（ 4開閥后伸張行程阻尼力為： 22 20221() (). ( ) .h g r g rs h g hk s V A P A K A （ 從以上的數學模型可以看出，在該工況下，減震器伸張行程 的阻尼力在開 閥前主要與活塞上常通孔的尺寸有關，開閥后與活塞上常通孔的尺寸及伸張閥 閥片組的開度有關，即此時伸張閥在減震器中起主要作用，補償閥僅起到補充 油液的作用，對減震器提供阻尼力影響不大 6。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 縮行程流體力學模型的建立 如圖 4-8(b)減震器處于壓縮行程，也就是活塞相對于工作缸向下運動，活 塞桿處于受壓狀態(tài)。下油腔的油液分別從流通閥和壓縮閥流出，這兩個閥的節(jié) 流作用形成了減震器壓縮行程阻尼力。由于壓縮閥開閥前后的流量特性變化比 較明顯，因此在分析時要分開閥前和開閥后兩種工作狀態(tài)進 行討論。 設減震器活塞以相對速度 油腔流到儲油腔的流量為： g V（ 從下油腔流到上油腔的流量： ( ) g A V（ 此時流通閥開啟，通過流通閥的流量： A P P（ 流通閥的節(jié)流面積； 通過活塞常通孔的流量為： 1 1 2 A P P（ 壓縮閥開閥前： 油液經由底閥的流量為： 2 2 A P P（ 2底閥上常通孔節(jié)流面積； 壓縮閥開閥后：壓縮閥開啟，則油液經由底閥的流量為： 2 0 2 2 0.y y A P P K A P P （ 壓縮閥的節(jié)流面積； 根據流量連續(xù)性定理： 1,x c y x s k Q Q Q （ 由式（ 4（ 4（ 4開閥前下油腔的壓力： 222. （ 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 由式（ 4（ 4（ 4開閥后下油腔的壓力： 222. ( ) A （ 減震器壓縮行程所產生的阻尼力為：（考慮計算方便在此計入大氣壓） 2 1 0 2 1 2 0( ) ( ) ( )s h h g g h g A P A A P A P P A A P P A （ 則由式（ 4（ 4（ 4開閥前壓縮行程阻尼力為： 3 2 3 22 2 2 212(). ( ) .h g r g k l V A A K A（ 由式（ 4 4（ 4開閥后壓縮行程阻尼力為： 3 2 3 22 2 2 212(). ( ) . ( )h g r g l k V A A K A A（ 從以上的數學模型可以看出，減震器壓縮行程的阻尼力在開閥前與活塞上 常通孔、流通閥、底閥常通孔有關，開閥后又加上與壓縮閥閥片組的開度有關， 即此時壓縮閥在減震器中起主要作用，而流通閥對上下油腔的壓差變化起主要 作用 6。 閥系模型的建立 減震器阻力特性的好壞是決定汽車懸架性能的主要參數，因此是汽車動力學所確定的懸架系統(tǒng)特征參數的重要組成部分。減震器的本體結構主要指減震 器上下連接件之外的總稱部分。工作缸內部，除了上端連接油封裝置外，主要是連桿深入端連接的活塞閥， 和上下安裝的底閥。而減震器的性能，在結構上主要就是由這些閥系的合理設計和必要的制造精度來保證的。 因此，這些閥系的正確設計及其實際制造質量與配合效果，對形成減震器的內特性的優(yōu)劣起決定作用。減震器的阻力特性與四個閥的流量特性有著密切的關系，由于受試驗條件的限制不能做壓差流量特性試驗，所以就從研究閥片入手，運用圓環(huán)薄板的大撓曲變形理論，采用攝動法求解減震器環(huán)形薄片的大撓曲變形問題。 張閥模型的建立 張閥的結構和工作原理 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 如圖 4缺口伸張閥的閥片壓在伸張閥座的底部，當伸張閥上下的壓差比較低時，無法推動伸張閥片組，油液只能通過第一個伸張閥閥片的缺口（活塞上常通孔）流出，在這一過程中壓差變化較大，此時油液就是主要通過常通孔節(jié)流產生阻尼；當壓差增大到某一值時，使伸張閥閥片組由于撓曲變形產生環(huán)形間隙，從而增大了伸張閥閥口的開度，在這一過程中壓差會緩慢變化，此時油液就是通過伸張閥閥片撓曲變形產生的環(huán)形間隙和常通孔節(jié)流共同產生阻尼 6。 圖 4 2 活塞總成 張閥的力學模型 以一個伸張閥閥片為研究對象，其受力模型可簡化為如圖 4 3 所示。即； 內邊緣固定加緊、受均布載荷 q 作用的彈性圓環(huán)薄板，其中1 2 1 2,q p p p p 、分別為活塞上下油腔的壓力 6。 圖 4 3 伸張閥閥片的受力模型 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 通閥的結構和工作原理 如圖 4 4 所示，流通閥是由一個閥片和該閥片上的彈簧壓片組成。其 作用是保證油液由下油腔向上油腔單向流動，當下油腔的油壓大于上油腔時，流通閥開啟，而產生節(jié)流作用。 通閥的力學模型 開閥時的通流面積： 2 ( )lA a b x（ x 流通閥閥片上彈簧壓片的壓縮量 如圖 42212( ) ( ) p L LF p p a b K x F 彈簧壓片的剛度，彈簧壓緊力，油壓力，閥片質量，閥座支持力 圖 4 4流通閥的受力模型 由于流通閥彈簧的壓緊力很小，流通閥完全可以看作是一個單向閥，當完 全開閥后，通流面積開閥 后可以看作是 6。 縮閥模型的建立 縮閥的結構和工作原理 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 圖 4 5底閥總成 如圖 4 5所示壓縮閥總成主要包括壓縮 閥閥片組及閥座等零件。其工作 情況與伸張閥基本相同，當壓縮閥上下的壓差比較低時，無法推動壓縮閥片組， 壓縮閥閥片關閉，油液通過常通孔（即壓縮閥第一個閥片上的開口槽）產生阻 尼作用；當壓縮閥閥片組受到向下的壓力足以克服其向上的壓力時，壓縮閥閥 片開啟，油液通過壓縮閥閥片撓曲變形產生的環(huán)形間隙和常通孔節(jié)流共同產生 阻尼。 縮閥力學模型的建立 圖 4 6壓縮閥閥片的受力模型 如圖 4 6所示，壓縮閥的力學模型與伸張閥一 樣（只是各參數加以改變）， 即；內邊緣固定加緊、受均布載荷 中10q p p0p、2油腔的壓力。 償閥的力學模型 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 如圖 4 7所示，補償閥也是一個單向閥，由一個閥片和該閥片上的彈簧 壓片組成。其作用是保證油液由儲油腔向下油腔單向流動，當儲油腔的油壓大 于下油腔時，補償閥開啟， 而產生節(jié)流作用。 補償閥的力學模型與流通閥一樣（只是各參數加以改變） 開閥時的通流面積： 2 ( )bA a b x （ x 流通閥閥片上彈簧壓片的壓縮量 如圖 4 7所示， 2 2 02( ) ( )p B P a b K x F 補償閥的彈簧力， x 彈性閥片的彈性變形量， 彈簧壓片的剛度，彈簧力，油壓力，閥片質量，閥座支持力 圖 4 7 補償閥閥片的受力模型 由于補償閥彈簧的壓緊力也很小，補償閥也可以看作是一個單向閥，當完全開啟后，通流面積n 個阻尼小孔的通流面積，即開閥后可以看作是 n 個薄壁阻尼小孔起節(jié)流作用 6。 震器阻尼閥閥片的撓曲變形模型 應用圓環(huán)薄板大撓曲變形理論求解減震器阻尼閥閥片的大撓度變形 方程。 圓環(huán)薄板的 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 2222 ( ) ( ) ( )dy y y S y y 22221( ) ( )2 y （ 式中： ,ba a 圓環(huán)薄板的外徑和內徑； 22ry a ， () ， 23 (1 )23( ) 3 ( 1 ) y v 22 243 ( 1 ) 3 (