機(jī)車車輛油壓減震器設(shè)計(jì)

1、畢畢業(yè)業(yè)論論文文題題 目：目： 機(jī)車車輛油壓減振器設(shè)計(jì)機(jī)車車輛油壓減振器設(shè)計(jì) 原所在系：原所在系： 土木工程系土木工程系 原專業(yè)班級(jí)：原專業(yè)班級(jí)：建筑設(shè)備工程技術(shù)建筑設(shè)備工程技術(shù) 轉(zhuǎn)入后班級(jí)：轉(zhuǎn)入后班級(jí)：鐵道機(jī)車車輛轉(zhuǎn)二班鐵道機(jī)車車輛轉(zhuǎn)二班 姓姓 名：名： 李闊李闊 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 李穎李穎 完成日期：完成日期： 2012.04.10 山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文評(píng)審表山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文評(píng)審表指導(dǎo)教師：論文成績(jī)：指導(dǎo)教師評(píng)語： 指導(dǎo)教師簽名：年 月 日復(fù)審人：論文復(fù)審成績(jī)： 復(fù)審人評(píng)語： 復(fù)審人簽名：年 月 日山東職業(yè)學(xué)院山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文答辯情況記錄畢業(yè)論文答辯情況記錄 對(duì)學(xué)生回答問題的評(píng)

2、語答 辯 題 目正確基本正確經(jīng)提示回答不正確未回答答辯委員會(huì)（或小組）評(píng)語：答辯成績(jī)： 答辯負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日系畢業(yè)論文領(lǐng)導(dǎo)小組審核意見： 組長(zhǎng)簽名：年 月 日 注：畢業(yè)論文總成績(jī)中，指導(dǎo)成績(jī)占 40%，復(fù)審成績(jī)占 20%，答辯成績(jī)占 40%山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)I目 錄摘摘 要要.1第第 1 1 章章 前言前言.2第第 2 2 章章 油壓減振器分類油壓減振器分類.2第第 3 3 章章 油壓減振器阻力特性分析油壓減振器阻力特性分析.33.1 液壓減振器阻力特性的計(jì)算 .53.1.1 拉伸和壓縮時(shí)的阻力介紹.53.1.2單向流動(dòng)減振器的拉伸和壓縮阻力.63.2 影響減振器

3、阻力特性的主要因素 .73.2.1 節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)和參數(shù).93.2.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)阻力特性的影響.93.3 液壓雙向流動(dòng)減振器阻力特性分析 .93.3.1 拉伸阻力特性.123.3.2 壓縮阻力特性.123.4 實(shí)現(xiàn)拉伸和壓縮對(duì)稱特性的措施.12第第 4 4 章章 新型油壓減振新型油壓減振.134.1 主要技術(shù)參數(shù)及其基本結(jié)構(gòu).144.1.1 主要技術(shù)參數(shù).144.1.2 基本結(jié)構(gòu).144.2 作用原理 .164.3 減振器的特點(diǎn) .174.4 油壓減振器的阻尼特性與阻尼系數(shù).17第第 5 5 章章 結(jié)論結(jié)論.21參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).22謝詞謝詞.23山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)II1

4、 摘 要油壓減振器是鐵道機(jī)車車輛上的一個(gè)重要部件。由于機(jī)車車輛的車輪與鋼軌面之間是鋼對(duì)鋼的接觸，因此，車輪表面的不規(guī)則和軌道的不平順都直接經(jīng)車輪傳到懸掛部件上去 ，使機(jī)車車輛各部分高頻和低頻振動(dòng)。如果這種振動(dòng)不經(jīng)過減振器來衰減，就會(huì)降低機(jī)械部件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和使用壽命，惡化運(yùn)行品質(zhì)。油壓減振器其性能優(yōu)劣直接影響到行車的安全性和舒適性。尤其近年來我國(guó)鐵路進(jìn)入一個(gè)飛速發(fā)展時(shí)期，特別是在鐵路跨越式發(fā)展政策的指引下，我國(guó)鐵路將會(huì)進(jìn)入一個(gè)全新的發(fā)展階段。由于鐵路的提速和城市軌道交通的迅速發(fā)展，凸顯出對(duì)高性能液壓減振器的需求，但國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的液壓減振器還不能滿足這種需求，這種狀況是由于減振器試驗(yàn)設(shè)備落后造成的。因

5、此，研制高速列車減振器試驗(yàn)臺(tái)就具有十分重要的實(shí)際意義，因此，有必要使用性能良好的減振器 。 關(guān)鍵詞：機(jī)車車輛，油壓減振器，阻力特性，分析，參數(shù)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)2 第第 1 1 章章 前言前言人類的交通史也是人類的發(fā)展史。展望新世紀(jì)，以輪軌系統(tǒng)為主體的我國(guó)高速及超告訴列車線路將形成縱橫全國(guó)的網(wǎng)絡(luò)。此外，在常速下常導(dǎo)型磁懸浮列車特別寧靜，毫無污染，而且投資小于地鐵，在未來城市交通中，將受到居民的熱烈歡迎。過去，由于列車運(yùn)行的速度比較低，減振器的作用不太明顯，因此，人們對(duì)其沒有給予足夠的重視，所應(yīng)用的減振器性能比較低。如今，“高速重載”是鐵路營(yíng)運(yùn)的發(fā)展方向，隨著列車提速進(jìn)程的

6、加快，機(jī)車、車輛運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)了很多前所未有的問題，有的在更換減振器后，問題得到了解決。鑒于液壓減振器作為機(jī)車車輛走行機(jī)構(gòu)的重要組成部件之一，其性能優(yōu)劣直接影響到機(jī)車車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。因此，在機(jī)車車輛運(yùn)行過程當(dāng)中必須確保減振器能夠保持其性能的可靠性和穩(wěn)定性。所以對(duì)于油壓減振器的性能提高是刻不容緩的。故下面就油壓減振器阻力特性進(jìn)行了分析，提出了實(shí)現(xiàn)拉伸和壓縮對(duì)稱特 性的措施。以及新型油壓減振器主要技術(shù)參數(shù)、作用原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的簡(jiǎn)單介紹，并分析了油壓減振器的阻尼特性與阻尼系數(shù)的關(guān)系，并簡(jiǎn)介了油壓減振器應(yīng)采用的新的試驗(yàn)方法。山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)3第第 2 2 章章 油壓減振器

7、分類油壓減振器分類從不同的角度出發(fā)，可以把液壓系統(tǒng)分成不同的形式。（1）按油液的循環(huán)方式，液壓系統(tǒng)可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)是指液壓泵從油箱吸油，油經(jīng)各種控制閥后，驅(qū)動(dòng)液壓執(zhí)行元件，回油再經(jīng)過換向閥回油箱。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，可以發(fā)揮油箱的散熱、沉淀雜質(zhì)作用，但因油液常與空氣接觸，使空氣易于滲入系統(tǒng)，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)等后果。開式系統(tǒng)油箱大，油泵自吸性能好。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的進(jìn)油管直接與執(zhí)行元件的回油管相連，工作液體在系統(tǒng)的管路中進(jìn)行封閉循環(huán)。其結(jié)構(gòu)緊湊，與空氣接觸機(jī)會(huì)少，空氣不易滲入系統(tǒng)，故傳動(dòng)較平穩(wěn)。工作機(jī)構(gòu)的變速和換向靠調(diào)節(jié)泵或馬達(dá)的變量機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，避免了開式系統(tǒng)換向過程中所出

8、現(xiàn)的液壓沖擊和能量損失。但閉式系統(tǒng)較開式系統(tǒng)復(fù)雜，因無油箱，油液的散熱和過濾條件較差。為補(bǔ)償系統(tǒng)中的泄漏，通常需要一個(gè)小流量的補(bǔ)油泵和油箱。由于單桿雙作用油缸大小腔流量不等，在工作過程中會(huì)使功率利用下降，所以閉式系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般為液壓馬達(dá)。（2）按系統(tǒng)中液壓泵的數(shù)目，可分為單泵系統(tǒng)，雙泵系統(tǒng)和多泵系統(tǒng)。（3）按所用液壓泵形式的不同，可分為定量泵系統(tǒng)和變量泵系統(tǒng)。變量泵的優(yōu)點(diǎn)是在調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)，可以充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，但其結(jié)構(gòu)和制造工藝復(fù)雜，成本高，可分為手動(dòng)變量、盡可能控變量、伺服變量、壓力補(bǔ)償變量、恒壓變量、液壓變量等多種方式。（4）按向執(zhí)行元件供油方式的不同，可分為串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)。

9、串聯(lián)系統(tǒng)中，上一個(gè)執(zhí)行元件的回油即為下一個(gè)執(zhí)行元件的進(jìn)油，每通過一個(gè)執(zhí)行元件壓力就要降低一次。在串聯(lián)系統(tǒng)中，當(dāng)主泵向多路閥控制的各執(zhí)行元件供油時(shí)，只要液壓泵的出口壓力足夠，便可以實(shí)現(xiàn)各執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)的復(fù)合。但由于執(zhí)行元件的壓力是疊加的，所以克服外載能力將隨執(zhí)行元件數(shù)量的增加而降低。并聯(lián)系統(tǒng)中，當(dāng)一臺(tái)液壓泵向一組執(zhí)行元件供油時(shí)，進(jìn)入各執(zhí)行元件的流量只是液壓泵輸出流量的一部分。流量的分配隨各件上外載荷的不同而變化，首先進(jìn)入外載荷較小的執(zhí)行元件，只有當(dāng)各執(zhí)行元件上外載荷相等時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)同時(shí)動(dòng)作。此外，還有新型油壓減振器，新型油壓減振器包括一系懸掛用垂向油壓減振器，二系懸掛用垂向、橫向和抗蛇行油壓減振

10、器，以及用于連接車體并驅(qū)動(dòng)制動(dòng)單元的耦合減振器山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)4全液壓傳動(dòng)機(jī)械性能的優(yōu)劣，主要取決于液壓系統(tǒng)性能的好壞，包括所用元件質(zhì)量?jī)?yōu)劣，基本回路是否恰當(dāng)?shù)?。系統(tǒng)性能的好壞，除滿足使用功能要求外，應(yīng)從液壓系統(tǒng)的效率、功率利用、調(diào)速范圍和微調(diào)特性、振動(dòng)和噪聲以及系統(tǒng)的安裝和調(diào)試是否方便可靠等方面進(jìn)行?，F(xiàn)代工程機(jī)械幾乎都采用了液壓系統(tǒng)，并且與電子系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)結(jié)合，成為現(xiàn)代工程機(jī)械的重要組成部分。山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)5第第 3 3 章章 油壓減振器阻力特性分析油壓減振器阻力特性分析節(jié)節(jié) 1.01 1.013.13.1 液壓減振器阻力特性的計(jì)算液

11、壓減振器阻力特性的計(jì)算 液壓減振器按照液流方向可以分為油液?jiǎn)蜗蜓h(huán)流動(dòng)和雙向往復(fù)流動(dòng) 2 種類型。它們的基本動(dòng)作都是拉伸和壓縮。當(dāng)活塞桿相對(duì)于缸筒作拉伸和壓縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)部的油液通過節(jié)流孔在流動(dòng)的過程中產(chǎn)生阻力，耗散能量 。 3.1.1 拉伸和壓縮時(shí)的阻力介紹 減振器拉伸時(shí)，阻力計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 1 所示。對(duì)活塞桿處液流截面和節(jié)流孔處截面利用利方程可推導(dǎo)更為明顯這表明垂向減振器安裝方式在減小車輛垂向振動(dòng)的同時(shí)，更能有效地抑制車輛的橫向振動(dòng)。 圖 3-1 為安裝橫向減振器時(shí)車輛前后端平穩(wěn)性指標(biāo)的變化情況。從計(jì)算結(jié)果來看,安裝橫向減振器時(shí),當(dāng)阻尼系數(shù)小于 100kNsm 時(shí)，隨著阻尼系數(shù)的增大，車輛前后

12、端的橫向平穩(wěn)性指標(biāo)顯著下降，但垂向有所增大；當(dāng)阻尼系數(shù)達(dá)到 100kNsm 時(shí)，繼續(xù)增加阻尼系數(shù)各觀察點(diǎn)的平穩(wěn)性指標(biāo)變化不大。圖 3-1 安裝橫向減振器時(shí)車輛平穩(wěn)性（a）前端；（b）后端表 1 是同時(shí)安裝橫向和垂向減振器的計(jì)算結(jié)果。當(dāng)橫向和垂向阻尼系數(shù)達(dá)到山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)650KN.S/M 時(shí),車輛的橫向和垂向平穩(wěn)性指標(biāo)同時(shí)明顯下降。在車輛之間安裝適當(dāng)?shù)臋M向和垂向減振器可明顯減小由線路不平順隨機(jī)激擾所引起的列車振動(dòng)響應(yīng)。不管是垂向還是橫向減振器都是在抑制車輛的橫向振動(dòng)方面更有效果。當(dāng)橫向和垂向減振器同時(shí)安裝時(shí)，垂向振動(dòng)也可以得到較好的抑制 。出拉伸阻力表達(dá)式為： （1）

13、式中：活塞上部液流的截面積；液體的重率 ； 孔口流量系數(shù) ； 節(jié)流孔面積 ； 活塞運(yùn)動(dòng)速度。 上式表示拉 伸阻力與運(yùn)動(dòng)速度的平方成正 比， 與 節(jié)流孔面積的平方成反比。 減振器壓縮時(shí)， 計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 3-1-2（b）所示。 與拉伸時(shí)的情況相仿， 同樣 由伯努利方程可得流經(jīng)節(jié)流孔 1 與 2 的流量公式： （2）壓縮阻力的計(jì)算公式為： （3）式中： 活塞桿截面積；節(jié)流孔 2 處流量系數(shù)；節(jié)流孔 2 處節(jié)流面積 。 比較式(3)與式(1)可見，如果拉伸和壓縮的節(jié)流孔面積相同，則式(3)可表示為： （4）從上式可看出壓縮阻力大于拉伸阻力。拉伸和 壓 縮方 向的阻力是不對(duì)稱的，對(duì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山

14、東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)7于雙向流動(dòng)的減振器，要使拉伸和壓縮方 向的阻力特性對(duì)稱，就必須分別設(shè) 置拉伸和壓縮時(shí)的節(jié)流孔面積 。 圖 3-2(a)拉伸時(shí)的計(jì)算簡(jiǎn)圖(b)壓縮時(shí)的計(jì)算簡(jiǎn)圖3.1.2 單向流動(dòng)減振器的拉伸和壓縮阻力 單向流動(dòng)減振器的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 3 所示 。與前面 的分析相似 ， 經(jīng)過節(jié)流孔 1 的流量 Q 為： 式中： 活塞運(yùn)動(dòng)速度 ； 活塞上部的油壓截面積 。 拉伸阻力為： （5）當(dāng)減振器壓縮時(shí)，活塞上的單向閥開啟，底閥上的單向閥關(guān)閉，P=P，此時(shí)經(jīng)過節(jié)流孔 1 的流量為： 山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)8式中： 活塞下部油壓的截面積； 活塞桿的截面積。 所以壓縮阻力為： （

15、6）由式(5)與式(6)可知，當(dāng)時(shí)，即當(dāng)活塞桿的截面積等于壓力缸的截面積的一半時(shí)，阻力有對(duì)稱性。實(shí)際上，幾乎所有的單向流動(dòng)減振器都具有拉壓對(duì)稱特性。 圖 3-3 單向流動(dòng)減振器的計(jì)算減圖山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)9節(jié)節(jié) 1.02 1.023.23.2 影響減振器阻力特性的主要因素影響減振器阻力特性的主要因素 3.2.1 節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)和參數(shù) 不同類型的節(jié)流閥， 其結(jié)構(gòu)雖然各不相同， 但基本 參數(shù)主要都是初始節(jié)流孔、可變節(jié)流孔、 彈簧的剛度和 彈簧的初壓縮力。3.2.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)阻力特性的影響 1 節(jié)流孔的面積 變化對(duì)阻力特性的影響各種結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響最終表現(xiàn)在節(jié)流孔面積隨壓力的變化

16、上， 以下對(duì)圖 3-2-1 的節(jié)流閥考慮幾種特例進(jìn)行分析。( 1 )設(shè)彈簧的剛度非常小， 且初壓縮力近于 0 ， 此 時(shí)節(jié)流孔的面積為常數(shù) ， 即。由式( 5 )知，拉伸阻力為 ： （7）其中， 常數(shù)，即阻力與速度平方成正比 。 ( 2 )設(shè)可動(dòng)心閥上的節(jié)流孔=0，彈簧初壓力為 0，節(jié)流孔的面積與阻力成正比， 即，由式(I)式(5)知，拉伸阻力為：即： （8） 其中，常數(shù)，即阻力與速度的 2次方成正比。 ( 3 )設(shè)初始節(jié)流孔=0，彈簧初壓力為 0，若要求阻力與速度成正比，此時(shí)節(jié)流孔應(yīng)隨壓力按某種規(guī)律變化,由式(5)得： （9） 則：；即當(dāng)阻力與節(jié)流孔的面積平方成正比時(shí)，C 保持為常數(shù)，阻力具

17、有線性特性 。 山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)10 對(duì)以上 3 種情況，以柯尼 O2A 一 1612 型減振器為例進(jìn)行計(jì)算， 壓力缸直徑為 4 9mm， 活塞桿直徑為 347 mm，節(jié)流系統(tǒng)如圖 3-2 所示，節(jié)流孔 f o 的直徑為 1 mm，f 的直徑為 2mm，的直徑為 0.5mm(3 孔),相應(yīng)的最大節(jié)流孔的面積為,即 f=3.73。銘牌上要求當(dāng)活塞速度為 0.25 ms 時(shí)，阻力應(yīng)為2500N,計(jì)算中取 =0.89，由此可計(jì)算出阻力特性結(jié)果。圖 3-5(a) 是節(jié)流孔的面積與阻力的 關(guān)系曲線 ， 圖 3-5(b) 是阻力隨速度變化的特性曲線( 圖 3-6 、 圖 3-7 亦

18、如此 ) 。 2 初始節(jié)流孔對(duì)阻力特性的影響 假定彈簧的剛度一定，但初壓縮力很小，節(jié)流系統(tǒng)有一個(gè)初始節(jié)流孔,其面積為。同時(shí)有一個(gè)可變節(jié)流孔，其隨壓力大而成比例增大。以圖 3-1 的節(jié)流系統(tǒng)為例，當(dāng)初始節(jié)流孔的直徑為 1mm1.4mm 和 1.8mm 時(shí)，相應(yīng)的初始節(jié)流孔面積 為 0. 78、1.45 和 2.45，彈簧的剛度設(shè) 計(jì)成使減振器阻力達(dá)到 2537 N 時(shí)，節(jié)流孔面積達(dá)到 3.73 mm ，3 種情況的阻力特性計(jì)算結(jié)果如圖 3-4 所示。由圖 3-5 可見，具有一定的初始節(jié)流孔并配合適當(dāng)剛度的彈簧，可以得到近似的線性特性。 圖 3-1 節(jié)流孔面積對(duì)阻尼特性的影響山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山

19、東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)11圖 3-2 初始節(jié)流對(duì)特性的影響3 彈簧的初壓縮力對(duì)阻力的影響在上面的實(shí)例中，如果對(duì)于直徑 1.4mm 的初始節(jié)流孔,令其彈簧有不同的初壓縮力， 則其特性如圖 3-3 所示?？梢姡欢ǖ某跏脊?jié)流孑 L 和適當(dāng)?shù)膹椈蓜偠?、適當(dāng)?shù)膹椈沙鯄嚎s力相配合，同樣可以得到近似的線性 特性 。圖 3-3 彈簧初壓力對(duì)阻尼特性的影響山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)12節(jié)節(jié) 1.03 1.033.33.3 液壓雙向流動(dòng)減振器阻力特性分析液壓雙向流動(dòng)減振器阻力特性分析 對(duì)于雙向往復(fù)式液流的減振器，以迪斯潘減振器為例，對(duì)拉伸壓縮方向的阻力特性進(jìn)行討論 。 3.3.1 拉伸阻力特性 對(duì)于迪

20、斯潘這樣的雙向液流減振器， 其拉伸特性的規(guī)律與單向液流減振器基本相同。由于活塞桿的直徑較小，其節(jié)流孔的面積要大得多。例如，對(duì)于活塞直徑為 50 mm、 活塞桿直徑為 22 mm 的減振器，如果同樣要求在速度為 0.25 ms 時(shí)具有 2500N的拉伸阻力,則按式(1)計(jì)算，當(dāng)初始節(jié)流孑 L 面積， N 時(shí)，總節(jié)流面積；彈簧的初壓縮力很小，且彈簧具有適當(dāng)剛度，減振器具有近似線性阻尼特性。 3.3.2 壓縮阻力特性 當(dāng)雙向液流減振器壓縮時(shí)，其阻力將同時(shí)產(chǎn)生于活塞上的節(jié)流孔和底閥上的節(jié)流孔，所以與拉伸特性有所不同。由式(4)可知，如果活塞上拉伸和壓縮時(shí)的節(jié)流孔相同， 則壓縮阻力肯定大于拉伸阻力，且壓

21、縮阻力與拉伸阻力的不對(duì)稱率為： 則當(dāng) D=50 mm，d=2m 時(shí), 拉伸和壓縮的不對(duì)稱特性如圖 8 所示。 山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)13圖 3-4 拉伸與壓縮阻力的不對(duì)稱性加大壓力缸的直徑，可以減小不對(duì)稱率。上例中若取 D=70 mm，d=5mm，則不對(duì)稱率可降為 6.8 。為實(shí)現(xiàn)拉壓方向的阻力對(duì)稱，可以從節(jié)流孔的設(shè)計(jì)上采取措施 。 節(jié)節(jié) 1.04 1.043.43.4 實(shí)現(xiàn)拉伸和壓縮對(duì)稱特性的措施實(shí)現(xiàn)拉伸和壓縮對(duì)稱特性的措施 根據(jù)前面的分析可知，當(dāng)初始節(jié)流孑 L 一定時(shí)，實(shí)現(xiàn)拉伸和壓縮阻力特性基本對(duì)稱的措施之一是壓縮節(jié)流閥的彈簧剛度略小于拉伸節(jié)流閥的彈簧剛度。實(shí)現(xiàn)拉壓對(duì)稱的

22、另一措施是取拉伸和壓縮節(jié)流閥的彈簧剛度相同，但在拉伸節(jié)流閥上設(shè)置一個(gè)比節(jié)流閥略大 的彈簧初壓縮力，同樣可以得到拉伸和壓縮方向基本對(duì)稱的線性特性。通過對(duì)阻力特性和節(jié)流孔面積變化關(guān)系的討論得知,可以根據(jù)節(jié)流孔面積變化的要求來設(shè)計(jì)彈簧的剛度。山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)14第第 4 4 章章 新型油壓減振新型油壓減振新型油壓減振器包括一系懸掛用垂向油壓減振器，二系懸掛用垂向、橫向和抗蛇行油壓減振器，以及用于連接車體并驅(qū)動(dòng)制動(dòng)單元的耦合減振器。這 5 種減振器的技術(shù)參數(shù)與以往的減振器的性能要求完全不同，測(cè)試方法也不一樣，尤其是抗蛇行油壓減振器和耦合減振器，在國(guó)內(nèi)研制尚屑首次。節(jié)節(jié) 1.05

23、 1.054.14.1 主要技術(shù)參數(shù)及其基本結(jié)構(gòu)主要技術(shù)參數(shù)及其基本結(jié)構(gòu) 4.1.1 主要技術(shù)參數(shù)附表 幾種減振器的技術(shù)參數(shù)5 種減振器的主要技術(shù)參數(shù)見附表。4.1.2 基本結(jié)構(gòu) 5 種減振器的基本結(jié)構(gòu)大體相同， 主要區(qū)別是： 山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)15( 1 )活塞的行程以及接頭的安裝尺寸不同； ( 2 )GS H、GYAW、G OH 3 種水平布置的減振器多了橡膠囊 ； ( 3 )GY AW、GOH 的節(jié)流閥與另外 3 種不同。 基本結(jié)構(gòu)見圖 4-1、 圖 4-2 ，G S V、GS H、GYAW 圖略。1上接頭 2橡膠球較 3銷軸 4防塵罩組成 5活塞桿 6防塵圈 7壓

24、蓋；8密封圈；9 油封圈；10螺蓋；110 型密封圈 12密封圈 13活塞 14節(jié)流閥彈簧 15調(diào)節(jié)螺釘 16壓縮閥 （一）17壓縮閥（二）18 回油閥片 19回油閥座 20 底閥座 21彈簧螺蓋 22底閥座彈簧 23底閥壓縮閥 24油缸 25儲(chǔ)油罐 26液壓油 27拉伸閥（一） 28拉伸閥（二） 29導(dǎo)承圖 4-1 一系垂向簡(jiǎn)振器山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)161上接頭 2橡膠球較 3銷軸 4防塵罩組成 5活塞桿 6防塵圈 7壓蓋 8密封圈 9 油封圈 10螺蓋 110 型密封圈 12密封圈 13活塞 14節(jié)流閥彈簧 15調(diào)節(jié)螺釘 16壓縮閥 （一） 17壓縮閥（二）18 回油閥

25、片 19回油閥座 20 底閥座 21彈簧螺蓋 22底閥座彈簧 23底閥壓縮閥 24油缸 25儲(chǔ)油罐 26液壓油 27拉伸閥（一） 28拉伸閥（二） 29卡環(huán) 30緊固帶 31橡膠氣囊 32導(dǎo)承圖 4-2 耦合減振器節(jié)節(jié) 1.06 1.064.24.2 作用原理作用原理 5 種減振器的工作原理基本一致，下面以一系垂向減振器為例來加以說明。當(dāng)拉伸山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)17運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞 I3 向上移動(dòng)，油缸 24 上部油壓上升通過拉伸閥 27、28 壓縮節(jié)流閥彈簧 l4，使拉伸閥 27、28 下移閥口打開，油通過閥口流入下腔。產(chǎn)生阻力由于上部活塞桿 5 占有一定的油的體積，活塞上升

26、時(shí)，下腔的油量不足。產(chǎn)生負(fù)壓使底閥座上的回油閥座 l9 上升,離開底閥座 20，油從儲(chǔ)油缸通過回油閥座 l9 與底閥座 20 之間的開口進(jìn)入油缸 24 下腔補(bǔ)充油量。當(dāng)壓縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞 l3 向下移動(dòng)，下部油壓上升一部分油通過壓縮閥 16 、17 壓縮節(jié)流閥彈簧 14 ，使壓縮閥 l6 、17 向上移動(dòng)，閥口打開，油通過閥口進(jìn)入油缸上腔產(chǎn)生阻力另一部分油通過底閥壓縮閥 23、壓縮底閥座彈簧 22， 使底閥壓縮閥 23 下移，閥口打開，油通過閥口進(jìn)入儲(chǔ)油缸 25 產(chǎn)生阻力。因此壓縮阻力是由壓縮閥 16、17 和底閥壓縮閥 23 共同產(chǎn)生的。GPV、GSV、GSH3 種減振器，其節(jié)流閥口采用柱面開

27、口節(jié)流形式；而 GYAW 和 GOH2 種減振器其節(jié)流閥口采用環(huán)狀節(jié)流形式。節(jié)節(jié) 1.07 1.074.34.3 減振器的特點(diǎn)減振器的特點(diǎn) （1）減振節(jié)流系統(tǒng)在節(jié)流閥上采用了高應(yīng)力節(jié)流 彈簧。該彈簧采用特殊的材料和工藝處理，最大切 r max 為 107.8MP a。該節(jié)流系統(tǒng)可以方便地調(diào)節(jié)不同的阻尼特性，性能穩(wěn)定。工作可靠。 （2）減振器油缸采用冷拔精密薄壁無縫鋼管制造，內(nèi)孔進(jìn)行珩磨處理活塞與缸之間采用兩道由填充聚四氟乙烯材料制成的導(dǎo)向滑環(huán)。耐磨性能好（3） GY AW 和 GO 振器采用了環(huán)狀節(jié)流系統(tǒng)，動(dòng)作靈活，卸荷性能良好。 （4） 減振密封系統(tǒng)采用了新研制的雙保險(xiǎn)密封結(jié)構(gòu)。采用此密封材

28、料的油壓減振器已批量用于 8G 型和 SS 型電力機(jī)車上。 基本上能保證油壓減振器在機(jī)車一個(gè)架修期內(nèi)不檢修( 不因密封漏油使減振器失效 ) 。 （5)GSH 型、GYAW 型和 GOH 型橫向放置的油壓減振器采用了橡膠氣囊，取消了傳統(tǒng)的外油包結(jié)構(gòu)，節(jié)省了安裝空間。 （6) 所有減振器的上下連接均采用三辨式和套筒式橡膠彈性球鉸 節(jié)節(jié) 1.08 1.084.44.4 油壓減振器的阻尼特性與阻尼系數(shù)油壓減振器的阻尼特性與阻尼系數(shù)油壓減振器的阻力與活塞振動(dòng)速度有關(guān)，速度越高，阻力越大以往了理論計(jì)算和實(shí)用上的方便 通常認(rèn)為阻尼力 F 與活塞振動(dòng)速度 的一次方成正比即用線性阻尼系山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職

29、業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)17數(shù) c 表示油壓減振器的減振能力 用公式表達(dá)為 F=C V， 此時(shí)的 值按減振器的實(shí)際工況山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)山東職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)18來確定 目前， 我國(guó)鐵路機(jī)車車輛油壓減振器的研究分析和生產(chǎn)檢驗(yàn)， 基本是按 V-0.06ms0 .07 ms 來考慮的隨著世界各國(guó)鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行速度的不斷提高，油壓減振器的實(shí)際工況也在不斷變化。一系懸掛、二系懸掛垂向設(shè)置、橫向設(shè)置、縱向設(shè)置的各種減振器的使用工況、振動(dòng)速度都不相同。這就要求不同位置的油壓減振器接不同的振 動(dòng)速度 V 來確定減振能力。與此同時(shí)隨著計(jì)算理論和計(jì)算手段的不斷發(fā)展。在進(jìn)行機(jī)車車輛動(dòng)力學(xué)分析研究時(shí)?？梢圆灰笥蛪簻p振器的粘性阻尼簡(jiǎn)化為線性阻尼。因此，目前各國(guó)的高速機(jī)車車輛在設(shè)計(jì)研究和生產(chǎn)時(shí)。對(duì)所需油壓減振器的減振能力提出的技術(shù)參數(shù)為在某一振動(dòng)速度下的減振阻力，而不是阻尼系數(shù) c。 經(jīng)過設(shè)計(jì)、計(jì)算和研究、試制，5種減振器的阻力 F 與振動(dòng)速度的阻尼特性曲線見圖 4-4圖 4-5 由于 5 種減振器 的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)振 動(dòng)速度 與相應(yīng) 的 阻尼力，而言，GOH型減振器。從國(guó)外同類型減振器的試驗(yàn)資料，尤其是 KON1 減振器公司的試驗(yàn)資料了解到，為了實(shí)現(xiàn) GY AW 型減振器 V=0.01 ms 的活塞速度，試驗(yàn)臺(tái)滑塊行程要大于50mm， 滑塊往復(fù)頻率必須小于 l0 次分才能滿足要求。為此 ， 我們自行研