雙向作用筒式液力減振器的性能研究

1、knowing what i want to do, in the dead of night, ask myself my future plans, and move in that direction to realize it.同學(xué)互助一起進(jìn)步（頁(yè)眉可刪）雙向作用筒式液力減振器的性能研究 減振器是汽車懸架的重要組成部分，在壓縮和伸張兩個(gè)行程內(nèi)均能起作用的減振器，稱為雙向作用式減振器；若僅能在伸張行程內(nèi)起作用則稱為單向作用式減振器。目前，在汽車上被廣泛使用的是雙向作用筒式液力減振器。對(duì)雙向作用筒式液力減振器的性能要求減振器的阻尼力越大，振動(dòng)消除得越快，但同時(shí)它會(huì)制約或削弱彈性元件的作用，

2、如果阻尼力無(wú)窮大，那么車架與車橋（或承載式車身與車輪）之間的連接其實(shí)質(zhì)就是剛性連接，懸架將失去緩沖和減振的作用；另外，阻尼力過(guò)大還可能導(dǎo)致減振器連接的零部件或車架的損壞。相反，如果減振器阻尼力偏小，將不能很好的消除彈性元件產(chǎn)生的振動(dòng)，不能看出，彈性元件與減振器是一對(duì)矛盾，為合理解決這一對(duì)矛盾，取得車輛最佳的行駛平順性和駕乘的舒適性，對(duì)減振器的性能要求是：1.1.在懸架壓縮行程（車架與車橋相互移近的行程）內(nèi)，減振器的阻尼力應(yīng)相對(duì)較小，以便讓彈性元件充分發(fā)揮其彈性從而達(dá)到緩和沖擊的目的。1.2.在懸架伸張行程（車架與車橋相互遠(yuǎn)離的行程）內(nèi)，減振器的阻尼力應(yīng)相對(duì)較大，以求迅速減振。1.3.當(dāng)車架與車

3、橋（或承載式車身與車輪）的相對(duì)速度過(guò)大時(shí)，減振器應(yīng)當(dāng)能自動(dòng)加大液流通道截面積，防止阻尼力因此而急劇變大，使其始終保持在一定限度內(nèi)，以避免承受過(guò)大的沖擊載荷。雙向作用筒式液力減振器的結(jié)構(gòu)及工作原理雙向作用筒式液力減振器如圖所示，一般都有活塞桿1、工作缸筒2、活塞3、伸張閥4、儲(chǔ)油缸筒5、壓縮閥6、補(bǔ)償閥7、流通閥8、導(dǎo)向座9、防塵罩10和油封11組成。流通閥和補(bǔ)償閥是一般的單向閥，其彈簧彈力很小，當(dāng)閥上的油壓作用力與彈簧力同向時(shí)，閥處于關(guān)閉狀態(tài)，完全不通油液；而當(dāng)油壓作用力與彈簧反向時(shí)，只需很小的油壓壓力，閥便能開(kāi)啟。伸張閥和壓縮閥是卸載閥，其彈簧較強(qiáng)，預(yù)緊力較大，只有當(dāng)油壓升高到一定程度時(shí)，閥

4、才能開(kāi)啟；而當(dāng)油壓降低到一定程度時(shí)，閥即自行關(guān)閉。其工作過(guò)程包含壓縮和伸張兩個(gè)行程。2.1.壓縮行程當(dāng)汽車車輪駛離凹坑或滾上凸起時(shí)，車輪移近車架（或車身），減振器受壓縮，活塞下移?；钊旅娴那皇遥ū疚暮?jiǎn)稱下腔）容積減小，油壓升高，流通閥隨即打開(kāi)，油液經(jīng)過(guò)流通閥流到活塞上面的腔室（本文簡(jiǎn)稱上腔）。活塞桿始終處于上腔當(dāng)中，必定占去一部分空間，因此，上腔增加的容積小于下腔減小的容積，隨著活塞的下行，下腔內(nèi)油液的液力逐漸增大，當(dāng)壓力能夠克服壓縮閥彈簧的預(yù)緊力時(shí)，壓縮閥開(kāi)啟，部分油液流經(jīng)壓縮閥流回儲(chǔ)油缸筒內(nèi)。這些閥對(duì)油液的節(jié)流便形成對(duì)懸架運(yùn)動(dòng)的阻尼力。2.2.伸張行程當(dāng)車輪駛進(jìn)凹坑或滾離凸起時(shí)，車輪相對(duì)

5、車身移開(kāi)，減振器受拉伸。減震器活塞上移，上腔油壓升高，因流通閥彈簧較弱，流通閥先行關(guān)閉，伴隨著活塞的上行，上腔油壓進(jìn)一步升高，當(dāng)上腔油壓能夠克服伸張閥彈簧的預(yù)緊力時(shí)，壓縮閥開(kāi)啟，油液流經(jīng)伸張閥進(jìn)入下腔，由于活塞桿的存在，上腔流來(lái)的油液不足以填充下腔增大的容積，因此，下腔會(huì)產(chǎn)生一定的真空度，因補(bǔ)償閥彈簧較弱，真空度不需很大儲(chǔ)油缸筒內(nèi)的油液便可推開(kāi)補(bǔ)償閥流入下腔進(jìn)行補(bǔ)充。在此過(guò)程中，這些閥的節(jié)流作用即形成對(duì)懸架伸張運(yùn)動(dòng)的阻尼力。雙向作用筒式液力減振器的性能分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)為滿足前述對(duì)減振器性能的要求，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮如下幾種因素對(duì)減震器性能的影響并采取相應(yīng)技術(shù)措施。3.1.閥開(kāi)啟截面積對(duì)阻尼力的影響在

6、其他因素一定的情況下，在懸架的壓縮行程，流通閥全部開(kāi)啟時(shí)油液流通截面積越大其阻尼力越小，因此，為使彈性元件能充分發(fā)揮其彈性從而達(dá)到緩和沖擊的目的，減振器的阻尼力應(yīng)相對(duì)較小，所以流通閥開(kāi)啟截面積較大，以使油液能以較小的阻力從下腔流入上腔；另外，壓縮閥截面積也適當(dāng)大于伸張閥的截面積，由活塞桿導(dǎo)致的上下腔變化容積不等而多出的部分油液能較順利地通過(guò)壓縮閥進(jìn)入到儲(chǔ)油缸筒。在懸架的伸張行程，對(duì)油液起節(jié)流作用的伸張閥截面積取值要小于壓縮閥，從而取得較大的阻尼力，以便能迅速減振。3.2.彈簧剛度及預(yù)緊力為使減振器能取得最佳的使用性能，在懸架壓縮行程先行打開(kāi)的流通閥彈簧剛度較小，油壓稍有變大即可將其頂開(kāi)；在懸架

7、伸張行程，補(bǔ)償閥需要依靠下腔油液真空度打開(kāi)，為了取得比壓縮行程更大的阻尼力，補(bǔ)償閥彈簧剛度應(yīng)大于流通閥彈簧剛度。無(wú)論是流通閥還是補(bǔ)償閥，其彈簧剛度相對(duì)于壓縮閥和伸張閥而言還是非常弱的，產(chǎn)生阻尼力最重要的因素在于壓縮閥和伸張閥具有較強(qiáng)的彈簧剛度和較大的預(yù)緊力。壓縮閥彈簧剛度越強(qiáng)，預(yù)緊力越大，懸架在壓縮行程的阻尼力越大，伸張閥彈簧剛度越強(qiáng)，預(yù)緊力越大，懸架在伸張行程的阻尼力越大。為了使伸張行程減振器阻尼力大于壓縮行程的阻尼力，應(yīng)適當(dāng)加大伸張閥的彈簧剛度和預(yù)緊力。3.3.常通縫隙的設(shè)計(jì)如前所述，阻尼力的大小隨車架和車橋（或車身和車輪）相對(duì)速度的增減而增減，因此，壓縮閥和伸張閥的節(jié)流阻力也應(yīng)隨著減振器

8、活塞的運(yùn)動(dòng)速度而變化。例如，當(dāng)車架或車身振動(dòng)緩慢（即活塞向下的運(yùn)動(dòng)速度較低）時(shí)，油壓不足以克服壓縮閥彈簧的預(yù)緊力而推開(kāi)閥門，此時(shí)，即便是流通閥輕易被打開(kāi)，但由于活塞桿的存在，上下腔有效容積的變化不等，若壓縮閥遲遲不能被打開(kāi)，多余的油液就無(wú)法流入儲(chǔ)液缸筒，壓縮行程阻尼力將持續(xù)增大，地面作用于車輪的沖擊會(huì)直接傳遞到車架或車身，減弱或妨礙了彈性元件的緩沖功能，因此，即便是活塞向下的運(yùn)動(dòng)速度較低時(shí)，壓縮閥也應(yīng)打開(kāi)一定開(kāi)度，即壓縮閥應(yīng)該留有一定開(kāi)度的常通縫隙，以便使得多余油液能夠在一定的節(jié)流調(diào)控下流回到儲(chǔ)液缸筒。當(dāng)車身劇烈振動(dòng)，即活塞向下運(yùn)動(dòng)的速度較高時(shí)，活塞下腔油壓驟增，達(dá)到能夠克服壓縮閥彈簧的預(yù)緊力時(shí)，便推開(kāi)壓縮閥，使油液能在很短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)較大的通道流回儲(chǔ)油缸筒。這樣，油壓和阻尼力都不致超過(guò)一定限度，從而保證壓縮行程中彈性元件的緩沖作用得到充分發(fā)揮。同樣，伸張閥也應(yīng)留出一定開(kāi)度的常通縫隙，當(dāng)車輪向下運(yùn)動(dòng)速度不大（即活塞向上的運(yùn)動(dòng)速度不大）時(shí)，油液經(jīng)過(guò)伸張閥的常通縫隙流入下