車輛減振裝置設(shè)計

1、前言自十九世紀第一輛汽車誕生以來，汽車工業(yè)經(jīng)歷了100 余年的發(fā)展歷程，由于科學技術(shù)的不斷發(fā)展，使汽車的各項性能有了很大的提高，現(xiàn)在汽車已經(jīng)成為國民經(jīng)濟和社會生活中不可缺少的一種運輸及交通工具，并且汽車工業(yè)的規(guī)模及其產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)成為衡量一個國家技術(shù)發(fā)展水平的重要標志之一。汽車問世百余年來，特別是從汽車產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)及汽車工業(yè)的大發(fā)展以來，汽車已為世界經(jīng)濟的大發(fā)展、為人類進入現(xiàn)代化生活，產(chǎn)生了無法估量的巨大影響，為人類社會的進步作出了不可磨滅的巨大貢獻，掀起了一場劃時代的革命。人類社會及人們生活的“汽車化”，大大地擴大了人們?nèi)粘；顒拥姆秶?，擴大并加速了地區(qū)間、國際間的交往，成倍地提高了人們外出

2、辦事的效率，極大地加快了人們的活動節(jié)奏，促進了世界經(jīng)濟的大發(fā)展與人類的快速進步，開創(chuàng)了現(xiàn)代“汽車社會”這樣一個嶄新的時代。汽車是由上萬個零件組成的結(jié)構(gòu)復雜、加工精密的 “技術(shù)密集、 勞動密集、資金密集”型的機（機械）、電（電氣、電子）、液（液壓）、化（化工）、美（美工造型）一體化且大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，也是世界上零件數(shù)以104計、產(chǎn)量以107計的唯一產(chǎn)品，是產(chǎn)值高、壽命長、需要量大的社會必需品。我國汽車工業(yè)經(jīng)過近半個世紀的發(fā)展，取得了令人矚目的成績，特別是改革開放以來，汽車工業(yè)獲得了迅速的發(fā)展，同時隨著人們的物質(zhì)生活水平的提高，對汽車的綜合性能提出了更高的要求，不僅要求汽車具有較高的可靠性、操縱性

3、、穩(wěn)定性、安全性，而且要求汽車（特別是轎車）必需具有良好的乘用舒適性，這就對汽車的綜合性能，特別是對汽車的懸架系統(tǒng)提出了更高的要求。懸架減振裝置作為車輛懸架系統(tǒng)的一個重要的作用。由于我國轎車減振裝置的發(fā)展時間短，起點低，技術(shù)水平落后，因此在國產(chǎn)品中，高級轎車上還大量使用進口減振裝置。所以，提高我國懸架系統(tǒng)性能是一個急需解決的重大課題，懸 架減振裝置已經(jīng)列為我過汽車工業(yè)發(fā)展規(guī)劃中優(yōu)先發(fā)展重要項目之一。1 概述1.1 懸架減振裝置的作用車輛在行駛過程中，由于路面的凹凸不平等眾多因素激起汽車的振動，這種由于道路的凹凸不平而引起的沖擊和振動，通過車輪傳遞到懸架，然后在由懸架傳遞到車身，從而引起駕駛?cè)藛T

4、及其乘坐人員的振動，當然也對貨物形成沖擊。這樣就使車輛中的人或貨物處于振動環(huán)境中，這種振動大大的降低了車輛行駛的平穩(wěn)性，振動影響著人的舒適性，工作效率和健康。汽車的平穩(wěn)性就是保證汽車在行駛過程中乘員所處的振動環(huán)境具有一定舒適度的性能，對于載貨汽車還包括保持貨物完好的性能。同時，平穩(wěn)性也影響著車輛的操縱性，穩(wěn)定性及其安全，并且縮短了汽車的使用壽命，所以，這種情況是我們希望能夠避免的。物體無阻尼自由振動衰減時間很長，而物體有阻尼振動的衰減時間就大大縮短。車輛受到?jīng)_擊后產(chǎn)生的振動希望能夠迅速地衰減，盡量減小路面的沖擊對車身的影響，因此在車身與車輪之間設(shè)有懸架系統(tǒng)。懸架系統(tǒng)一般由彈性元件（如板簧、螺旋

5、彈簧、空氣彈簧、油氣彈簧等），阻尼元件（如減振裝置）和導向機構(gòu)等零部件組成。懸架系統(tǒng)實現(xiàn)了車身和車輪之間的彈性連接和彈性支撐，因此當車輪行駛在凹凸不平的路面而受到激烈振動時，懸架裝置就會有效的抑制和降低車身和車輪的動載，衰減車身和車輪的振動，從而保證車輛行駛的舒適性和安全性。減振裝置作為懸架系統(tǒng)的主要阻尼元件通過與懸架系統(tǒng)的良好匹配，能夠有效的隔離來自地面的干擾并吸收激振能量，迅速地衰減車身的振動，并將動能轉(zhuǎn)換為熱能，耗散到大氣中，從而使傳遞到車身的振動幅度極大減小，從而起到了一個低通濾波器的作用。而且減振裝置還能與懸架彈簧一起衰減由不平道路引起的人體不適應(yīng)頻率的傳遞（對于垂直振動， 在頻率為

6、48HZ 時， 人體容許的振動加速度最?。欢鴮τ谒秸駝?，在頻率為12HZ時，人體容許的振動加速度最小），使車輛的振動頻率遠離人體不適應(yīng)頻率（振動對人體的影響，既與振動頻率、振動強度、振動作用方向有關(guān)，同時也和人的心理、生理狀態(tài)有 關(guān)，似乎一個十分復雜的過程，按照國際標準 ISO2631人承受全身振動的評價指南推薦用 1/3 倍頻率分別評價方法和總加權(quán)值方法對人承受全身振動進行評價）， 從而提高車輛運行的平穩(wěn)性、安全性和舒適性。1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢作為連接車輪與車身的懸架系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展出獨立懸架系統(tǒng)，非獨立的懸架系統(tǒng)，平衡懸架系統(tǒng)等多種懸架結(jié)構(gòu)形式，無論是哪一種懸架系統(tǒng)，都要對車

7、輛提供彈性支撐，有效的隔離來自地面的干擾，傳遞力和力矩等?，F(xiàn)代汽車的懸架系統(tǒng)均采用彈性懸架系統(tǒng)，它較好的滿足了汽車的各項要求，促進了汽車工業(yè)的發(fā)展。懸架系統(tǒng)安裝的阻尼元件，能夠衰減、降低車身及車輪的振動，而且車身或車輪的振動越劇烈，阻尼也越大，這種阻力要求也已經(jīng)很好的被液壓阻力器所滿足，目前汽車上所采用的阻尼器，已經(jīng)清一色的使用了液壓阻尼器。液壓阻尼器的阻尼原理是迫使阻尼器內(nèi)的油液流過縫隙或小孔，因縫隙或小孔節(jié)流而形成阻尼力。液壓減振裝置端的上端和車身相連，下端和車輪相連，車輛在行駛過程中，由于路面激勵，引起車身與車輪間的相對運動，從而是液壓阻尼器中的活塞相對于缸筒做往復運動，液壓油便通過個阻

8、尼元件在減振裝置內(nèi)工作缸的上、下腔和貯油腔之間來回運動，從而產(chǎn)生阻尼力，不斷衰減車身和車輪的振動。自三十年代初采用筒式液壓減振裝置以來，其基本原理并無大的變化。然而， 有關(guān)阻尼器匹配的研究和結(jié)構(gòu)（密封，導向和阻尼閥等）的進一步發(fā)展與演變?nèi)栽诶^續(xù)進行。國外先進工業(yè)化國家減振裝置的發(fā)展也經(jīng)歷了從搖臂式液壓減振裝置到筒式液壓減振裝置（單作用筒式液壓減振裝置和雙作用筒式液壓減振裝置）在到充氣式液壓減振裝置（單筒充氣式液壓減振裝置和雙筒充氣式液壓減振裝置）和阻力可調(diào)式液壓減振裝置（手動調(diào)節(jié)或電動調(diào)節(jié)）的過程，現(xiàn)在已研制出用電子系統(tǒng)控制的自適應(yīng)式液壓減振裝置（可根據(jù)激振頻率和振幅來調(diào)節(jié)阻尼的減振裝置） ，

9、這種減振裝置可根據(jù)不同的路面條件和不同行駛要求，通過多級匹配與調(diào)節(jié)，從而在特性曲線族中，獲得一條令人相當滿意的特性曲線，從而優(yōu)化和提高車輛行駛的舒適性和安全性，為底盤的優(yōu)化展示出新的前景。國外先進工業(yè)化國家懸架液壓減振裝置的設(shè)計和制造是建立在廣泛的標準和系列化基礎(chǔ)上的，在計算機技術(shù)十分發(fā)達的國家，大都有減振裝置 CAD 的設(shè)計制造技術(shù)。然而即使在工業(yè)發(fā)達的國家經(jīng)濟實用餓普通液壓減振裝置 仍占統(tǒng)治地位。我國減振裝置的發(fā)展同國外先進工業(yè)國家相比還比較落后，大約只相當于國外70 年代末， 80 年代初的水平; 我國液壓減振裝置經(jīng)過多年的研究發(fā)展，特別是最近十余年的發(fā)展，通過CKD 件的組裝與技術(shù)及設(shè)

10、備的引進、消化和吸收獲得長足的發(fā)展，有了明顯的進步與提高?，F(xiàn)在我國己制定了減振裝置及其相關(guān)零部件的國家標準和行業(yè)標準，并且許多生產(chǎn)制造企業(yè)也建立了各自的企業(yè)標準，為減振裝置的設(shè)計、制造與驗收提供了依據(jù);為減振裝置制造各種專用設(shè)備（ 如在線示功機，單、雙動壽命試驗臺，旋壓封口機，流量試驗臺，專用焊接設(shè)備，氣密性檢測設(shè)備，注油機，清洗機等） 的生產(chǎn)廠家也在不斷出現(xiàn);同時為減振裝置提供各種配套零部件（ 如粉末冶金件、橡膠件、油封、減振裝置油、缸筒等 ） 的生產(chǎn)廠家其設(shè)計制造水平也在不斷提彈簧、無油潤滑軸承、閥片、高。這些都促進了我國減振裝置行業(yè)整體水平的提高。目前我國己經(jīng)能夠生產(chǎn)微型面包車用獨立懸掛

11、減振裝置，并且己經(jīng)為部分國外引進轎車配套生產(chǎn)獨立懸掛減振裝置; 在減振裝置的基礎(chǔ)理論研究方面國內(nèi)同樣進行了大量的研究工作，有關(guān)主動液壓減振裝置的研究工作也取得了一定的進展，己研制出主動液壓減振裝置的試驗樣機; 然而，目前在國產(chǎn)轎車、微型車及其它各種車型上廣泛使用的仍舊是普通雙筒液壓減振裝置。國外先進工業(yè)化國家減振裝置的發(fā)展也經(jīng)歷了一個從落后到先進的曲折過程，其懸架減振裝置的結(jié)構(gòu)型式在不斷地改進，性能也在不斷地提高。目前，國外先進工業(yè)化國家液壓減振裝置正朝著充氣式減振裝置、可調(diào)減振裝置（ 如載荷感應(yīng)式、位移依存式、位置依存式等 ） 及自適應(yīng)減振裝置（ 如電流變減振裝置、磁流變減振裝置等） 的方向

12、發(fā)展。其雙筒充氣液壓減振裝置經(jīng)過多年的發(fā)展已占有相當大的市場比例，可調(diào)減振裝置及自適應(yīng)減振裝置也已有商品車出現(xiàn)。無論采用那種結(jié)構(gòu)，減振裝置都是朝著: 各種高頻激振的阻尼力自動控制、無級調(diào)整阻尼力機構(gòu)以及減振裝置溫度特性的進一步改善，尤其是改善減振裝置的外特性和降低噪聲方向發(fā)展。目前，在國外先進工業(yè)化國家主動懸架系統(tǒng)及自適應(yīng)減振裝置是車輛懸架特性和減振裝置外特性方面的重大變革。根據(jù)國外先進工業(yè)化國家液壓減振裝置的發(fā)展經(jīng)歷，并結(jié)合我國汽車行業(yè)的具體情況（ 以中、低檔汽車為主） ，在普通雙筒液壓減振裝置發(fā)展到一定階段以后，充氣式雙筒液壓減振裝置將會成為國產(chǎn)液壓減振裝置的下一個發(fā)展方向。在目前的液壓減

13、振裝置國產(chǎn)化進程中，正在把充氣式液壓減振裝置的生產(chǎn)實踐和研究提到日程上來，其應(yīng)用領(lǐng)域必將日益增多。而變阻尼液壓減振裝置（ 可調(diào)式減振裝置、自適應(yīng)減振裝置） 在我國目前尚處于前景研究階段。充氣式雙筒液壓減振裝置可以有效地改善減振裝置的外特性，極大地提高減振裝置的臨界速度，特別是在消除減振裝置外特性畸變和降低噪聲方面具有明顯的優(yōu)越性，并且具有優(yōu)良的可靠性及較低的靜摩擦力，具有廣闊的發(fā)展前景。雙筒充氣液壓減振裝置的理論和實踐在我國目前仍處于起步階段，其理論研究及生產(chǎn)實踐同國外先進工業(yè)化國家相比還有較大差距，有待各科研機構(gòu)，大專院校及企業(yè)作進一步的研究開發(fā)工作，以縮短同國外同行的差距。1.3 論文的主

14、要工作對現(xiàn)有的車輛減振裝置進行充分的調(diào)研的基礎(chǔ)上，進行車輛減振裝置的的特性分析， 選擇參數(shù)進行設(shè)計計算，并結(jié)合實際，進行雙筒充氣液壓減振裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計。2減振裝置工作原理2.1 減振裝置的功能及要求減振裝置的功能是吸收懸架垂直振動的能量，并轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉，使振動迅速發(fā)減,從而改善汽車行駛的平穩(wěn)性。通常減振裝置和彈性元件是并聯(lián)安裝的，如圖2-1所示。-A/VWWr1一車架；2一減振裝置；3一彈性元件；4車橋圖2- 1減振裝置和彈性元件的安裝示意圖Fig2-1 shock absorber and the elastic part install the diagram減振裝置阻尼力的大小隨車架與

15、車橋（或車輪）的相對速度的增減而增減，并且與油 液黏度有關(guān)。要求減振裝置所用油液的黏度受溫度變化的影響盡可能小；且具有抗汽化， 抗氧化以及對各種金屬和非金屬零件不起腐蝕作用等性能。減振裝置的阻尼力愈大，振動 消除的愈快，但卻使并聯(lián)的彈性元件的作用不能充分發(fā)揮，同時，過大的阻尼力還可能導 致減振裝置連接零件及車架損壞。為解決彈性元件與減振裝置之間的矛盾，對減振裝置提 出如下要求：1）在懸架壓縮行程（車橋與車架相互移近的行程）內(nèi)，減振裝置阻尼力應(yīng)較小，以 便充分利用彈性元件的彈性，以緩和沖擊；2）在懸架伸張行程（車橋與車架相互遠離的行程）內(nèi)，減振裝置阻尼力應(yīng)較大，以 求迅速減振;3）當車橋（或車輪

16、）與車架的相對速度過大時，減振裝置應(yīng)當能自動加大液流通道 截面積，使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi)，以避免承受過大的沖擊載荷。2.2 減振裝置工作原理通常雙筒液壓減振裝置在壓縮和拉伸行程兩行程內(nèi)均能起作用，所以又稱之為雙向作 用筒式減振裝置，具簡圖如圖2-2所示。用壓緊螺母固定在活塞桿1上的活塞可以在工作 缸筒11中上下移動：活塞5上裝有流通閥總成4和拉伸閥總成10,用以產(chǎn)生拉伸阻力；工 作缸筒下端裝有底閥座8,其上有補償閥總成6和壓縮閥總成7,用以產(chǎn)生壓縮阻力：工作 缸筒上端有導向器3和油封總成2,油封總成密封減振裝置液 9,不使油液外泄。油封蓋 13使整個工作缸筒、底閥座、油封總成固定在儲油

17、缸筒內(nèi)，工作缸筒內(nèi)充滿減振裝置液， 儲油缸筒12與工作缸筒之間形成儲油腔，腔內(nèi)也裝有減振裝置液，但是不裝滿。1、活塞桿2、油封總成3、導向器4、流通閥總成 5、活塞6、補償閥總成 7、壓縮閥總成8、底閥座9,減振裝置液10、拉伸閥總成 11、工作缸筒12、儲油缸筒13、油封蓋圖2-2減振裝置結(jié)構(gòu)示意圖Fig2-2 Shock absorber structure diagram雙向作用筒式液壓減振裝置中通常都具有如上圖所示的四個閥，即壓縮閥、拉伸閥、 流通閥和補償閥。流通閥和補償閥都是一般的單向閥，其彈簧很弱，當閥上的油壓作用力 與彈簧力同向時，閥處于關(guān)閉狀態(tài)，完全不通油液：而當油壓作用力彈簧

18、力反向時，只要有很小的油壓，閥便能開啟。壓縮閥和伸張閥是卸荷閥，具彈簧較強，預緊力較大，只有當油壓增高到一定程度時，閥才能開啟; 而當油壓減低到一定程度時，閥即自行關(guān)閉。雙向作用筒式減振裝置的工作原理可按車輪和車身運動的相對運動方向分為壓縮和拉伸兩個行程。壓縮行程: 當汽車車輪滾上凸起或滾出凹坑時，車輪移近車架（ 車身 ） ，減振裝置受壓縮，減振裝置活塞S 下移?；钊旅娴那皇遥?下腔） 的容積變小，油壓升高油液流經(jīng)流通閥4 流到活塞上面的腔室（ 上腔 ） 。由于上腔被活塞桿1 占去一部分，上腔內(nèi)增加的容積小于下腔減少的容積，故還有一部分油液推開壓縮閥7，流回儲油缸12。這些閥對油液的節(jié)流作用

19、便造成對懸架壓縮運動的阻尼力。拉伸行程: 當汽車車輪滾離凸起和滾進凹坑時，車輪相對車身移開，減振裝置因彈性元件的存在而受拉伸。此時減振裝置活塞向上移動?；钊锨挥蛪荷?，流通閥4 關(guān)閉。卜腔內(nèi)的油液便推開拉伸閥10 流入下腔。同樣，由于活塞桿的存在，自上腔流來的油液還不足以充滿下腔所增加的容積，下腔內(nèi)產(chǎn)生一定的真空度，這時儲油缸中的油液便推開補償閥 6 流入下腔進行補充。此時，這些閥的節(jié)流作用即造成對懸架拉伸運動的阻尼力。壓縮閥的節(jié)流阻力應(yīng)設(shè)計成隨活塞運動速度變化而變化。例如，當車架或車身振動較緩慢，即活塞向下的運動速度較低時，油壓不足以克服壓縮閥彈簧的預緊力而推開閥門。此時多余部分的油液便經(jīng)

20、一些常通的孔或縫隙流回儲油腔。當車身振動劇烈，即活塞向下運動的速度高時，則活塞下腔油壓驟增，達到能克服壓縮閥彈簧的預緊力時，便推開壓縮閥，使油液在很短的時間內(nèi)，通過較大的通道流回儲油缸。這樣，油壓和阻尼力都致超過一定限度，以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，拉伸行程中減振裝置的阻尼力也應(yīng)設(shè)計成隨活塞運動速度變化而變化。當車輪向下運動速度不大，即活塞向上運動的速度不大時，油液經(jīng)伸張閥的常通孔隙流入下腔，由于通道截面積很小，便產(chǎn)生較大的阻尼力，從而消耗了振動能量，使振動迅速衰減。當車身劇烈運動時，活塞上移速度增大。3減振裝置類型分析3.1 減振裝置的分類減振裝置大體上可分為兩類，

21、即摩擦式減振裝置和液力式減振裝置。顧名思義，摩擦 式減振裝置利用兩個緊壓在一起的盤片之間相對運動時的摩擦力提供阻尼。由于庫侖摩擦 力隨相對運動的速度的提高而減小，并且很易受油、水的影響，無法滿足平穩(wěn)性的要求， 因此雖然具有質(zhì)量小、造價低、易調(diào)整等優(yōu)點，但現(xiàn)代汽車上已不在采用這類減振裝置。 汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用液力減振裝置。液力減振裝置的工作原理是當車架與車橋作往復 相對運動時，而減振裝置中的活塞在缸筒內(nèi)也作往復運動，則減振裝置殼體的油液便反復 地從一個內(nèi)腔通過一些窄小的孔隙流入另外一個腔。此時，孔壁與油液間的摩擦及液體分 子內(nèi)摩擦便形成對振動的阻尼力，使車身和車架的振動能量轉(zhuǎn)化為熱能，而被油

22、液和減振 裝置殼體所吸收，然后散到大氣中。液力減振裝置首次出現(xiàn)于1901年，其兩種主要的結(jié)構(gòu)形式分別為搖臂式和筒式。與 筒式液力減振裝置相比，搖臂式減振裝置的活塞行程要短得多，因此其工作油壓可高達 1530MPa,而筒式減振裝置只有2.55MPa。筒式減振裝置的質(zhì)量僅為搖臂式減振裝置 的% ,并且制造方便，工作壽命長，因而現(xiàn)代汽車幾乎都采用筒式減振裝置。筒式減振裝置包括：雙向作用式減振裝置、單向作用式減振裝置。在壓縮和伸張兩個 行程內(nèi)均能起到減振作用的減振裝置稱為雙向作用式減振裝置。另有一種減振裝置僅在伸 張行程內(nèi)起作用，稱為單向作用減振裝置。3.2 雙向作用式減振裝置及其工作原理作用式減振裝

23、置一般都具有四個閥（圖 3-1）,即壓縮閥6、伸張閥4、流通閥8、補 償閥7。流通閥和補償閥是一般的單向閥，其彈性很弱，當閥上的油壓作用力與彈簧力同 向時，閥處于關(guān)閉狀態(tài)，完全不通液流；而當油壓作用力與彈簧力反向時，只要有很小的 油壓，閥便能開啟。壓縮閥和伸張閥是卸載閥，具彈簧較強，預緊力較大，只有當油壓增 高到一定程度時，閥才能開啟；而當油壓減低到一定程度時，閥即自行關(guān)閉。1活塞桿；2一工作缸筒；3活塞；4伸張閥；5一儲油缸筒；6一壓縮閥；7補償閥；8流通閥；9導向座：10一防塵罩；11油封圖3-1雙向作用式減振裝置示意圖Fig3-1 Bidirectional function shock

24、 absorber diagram雙向作用筒式減振裝置的工作原理可按圖 3.1,分為壓縮和伸張兩個行程加以說明。壓縮過程：當汽車車輪滾上凸起或滾出凹坑時，車輪移近車架（車身），減振裝置受壓縮，減振裝置活塞3下移?；钊旅娴那皇遥ㄏ虑唬┤莘e減小，油壓升高，油液經(jīng)流通閥8流到上面的腔室（上腔）被活塞桿 1占去一部分，上腔內(nèi)增加的容積小于下腔減小的 容積，故還有一部分油液推開壓縮閥 6,流回儲油缸5。這些閥對油液的節(jié)流便造成對懸 架壓縮運動的阻尼力。伸張行程：當汽車車輪滾進凹坑或滾離凸起時，車輪相對車身移開，減振裝置受拉伸。此時減振裝置活塞向上移動?；钊锨挥蛪荷撸魍ㄩy 8關(guān)閉。上腔內(nèi)的油液便推

25、開伸 張閥4流入下腔。同樣，由于活塞桿的存在，自上腔流來的油液還不足以充滿下腔所增加 的容積，下腔內(nèi)產(chǎn)生一定的真空度，這時儲油缸中的油液便推開補償閥7流入下腔進行補償。此時，這些閥的節(jié)流作用即造成對懸架伸張運動的阻尼力。壓縮閥的節(jié)流阻力應(yīng)設(shè)計成隨活塞運動速度而變化。例如，當車身或車架振動緩慢（即 活塞向下的運動速度低）時，油壓不足以克服壓縮閥彈簧的預緊力而推開閥門。此時多余部分的油液便經(jīng)一些常通的縫隙（圖上未畫出）流回儲油腔。當車身振動劇烈，即活塞向下運動的速度高時，則活塞下腔油壓驟增，達到能克服壓縮閥彈簧的預緊力時，便推開壓縮閥，使油液在很短的時間內(nèi)，通過較大的通道流回儲油缸。這樣，油壓和阻

26、尼力都不致超過一定限度，以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，伸張行程中減振裝置的阻尼力也應(yīng)設(shè)計成隨活塞運動速度而變化。當車輪向下速度不大（即活塞向上的運動速度不大）時， 油液經(jīng)伸張閥的常通孔隙（圖上未畫出）流入下腔，由于通道截面積很小，便產(chǎn)生較大的阻尼力，從而消耗了振動能量，使振動迅速衰減。 當車身振動劇烈時，活塞上移速度增大到使油壓足以克服伸張閥彈簧的預緊力時，使伸張閥開啟，通道截面積增大，使油壓和阻尼力保持在一定限度內(nèi)。這樣，可使減振裝置及懸架系統(tǒng)的某些零件不會因超載而損壞。由于伸張閥彈簧的剛度和預緊力比壓縮閥的大，在同樣的油壓作用下，伸張閥及相應(yīng)的常通縫隙的通道截面積總

27、和小于壓縮閥及相應(yīng)的常通縫隙的通道截面積總和。這就保證了減振裝置在伸張行程內(nèi)產(chǎn)生的阻尼力比壓縮行程內(nèi)產(chǎn)生的阻尼力大得多。3.3 單筒充氣式減振裝置單筒充氣式減振裝置是60 年代以來發(fā)展起來的一種新型減振裝置。圖3 是單筒充氣式減振裝置工作原理圖，其結(jié)構(gòu)特點是在缸筒的下部裝有一個浮動活塞m2,在浮動活塞與筒缸一端形成的密閉氣室 C中，充有高壓（23MPa）的氮氣。在浮動活塞的上面是減振裝置油液。浮動活塞上裝有大段面的O 形密封圈，它可以把油和氣完全分開，故此活塞亦稱封氣活塞。工作活塞m1 上裝有隨其運動速度大小而改變通道截面積的壓縮閥和伸張閥。此二閥均由一組厚度相同，直徑不等，由大到小而排列的彈

28、簧鋼片組成。當車輪上下跳動時，減振裝置的工作活塞在油液中往復運動。使工作活塞的上腔和下腔之間產(chǎn)生油壓差，壓力油便推開壓縮閥或伸張閥而來回流動。由于閥對壓力油產(chǎn)生較大的阻尼力，消耗了振動能量，使振動衰減。由于活塞桿的進出而引起的缸筒容積的變化，則由浮動活塞的上下運動來補償。因此這種減振裝置不需儲油缸筒，所以亦稱單筒式減振裝置。而前面所述的雙向作用筒式減振裝置又稱雙筒式減振裝置。單筒充氣液壓減振裝置具有以下優(yōu)點：1) 減少了一套閥門系統(tǒng)，使減振裝置的結(jié)構(gòu)大大簡化；2) 提高乘坐的舒適性，并且.有助于消除噪聲；3) 工作性能更為穩(wěn)定；4) 消除了油液的”乳化”和”氣泡”現(xiàn)象；5) 冷卻效果好；6)

29、防止了減振液的下降而產(chǎn)生的“早晨病”。同時單筒充氣液壓減振裝置也存在以下缺點：1) 由于制造精度提高等原因使成木上升；2) 關(guān)于高壓氣體的影響，對油封的性能要求更高；3) 充氣工藝比較復雜，且不宜修理；4) 加果工作缸筒受到外界沖擊而產(chǎn)生變形時，減振裝置就不能正常工作；5) 溫度的變化對壓出活塞的力有影響，不利于減振裝置的工作穩(wěn)定性；6) 由于比普通雙筒液壓減振裝置在軸向多了一個氣室，所以需要考慮一個較大的軸向安裝空間。由于它存在上述缺點，即使在工業(yè)化國家，它的市場占有量也不很高，占主導地位的產(chǎn)品仍然是雙筒液壓減振裝置。3.3.1 單筒充氣式減振裝置的工作原理單筒充氣式減振裝置的工作原理如圖3

30、-2所示。它主要由缸體、浮動活塞和活塞組件等組成。其中伸張腔和壓縮腔中的液壓油與氣腔中的氮氣被浮動活塞分開。減振裝置的工作過程為 : 當活塞桿從缸體伸出時, 缸體伸張腔A 和壓縮腔B 之間產(chǎn)生壓差, 缸體伸張腔A的油液被迫通過活塞上伸張閥流入壓縮腔 Bo同樣，當活塞桿縮進缸體時，缸體壓縮腔B中 的油液被迫通過活塞上壓縮閥流入伸張腔 A。當液壓油流經(jīng)壓縮閥和伸張閥時，由于液壓油 的粘度導致壓力損失, 起到消耗能量的作用。缸體中高壓氮氣體積的變化起到補償活塞桿運動引起油液運動的作用，相當于傳統(tǒng)懸架中的彈性元件。浮動活塞嗎伸張閥常仲張腔月等1壓縮閥圖3-2單筒充氣式減振裝置工作原理圖Fig3-2 S

31、ingle barrel gasification shock absorber mechanism3.4雙筒充氣液壓減振裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理在七十年代后期，研制出了雙筒充氣液壓減振裝置，這種減振裝置集單筒充氣液壓減 振裝置和普通雙筒液壓減振裝置的優(yōu)點于一體，并同時克服了它們的缺點。雙筒充氣液壓 減振裝置完全保有雙筒液壓減振裝置的結(jié)構(gòu)形式，復原行程和壓縮行觸的工作原理與普通 雙筒液壓減振裝置相同。但是，由于充有低壓氣體，在減振裝置工作過程中建立了某種形 式的背壓，有效地提高了減振裝置外特性抗畸變的臨界速度，改善了減振裝置的工作性能,使行駛安全性和舒適性得到較好地協(xié)調(diào)，它也便于向所有形式的獨立懸

32、架和非獨立懸架推 廣應(yīng)用。因此，雙筒充氣液壓減振裝置將成我為國汽車減振裝置發(fā)展的一個重要方向。雙筒充氣液壓減振裝置具有下列優(yōu)點：1）改善了減振裝置的外特性；2）提高了減振裝置的可靠性；3）降低了減振裝置的噪音；4）降低了減振裝置的摩擦力；5）降低了生產(chǎn)成本。按雙筒充氣液壓減振裝置中工作介質(zhì)貯存方式的不同可以將其分為兩大基木類型：第一類是油氣分開式；第二類是油氣混合式。油氣分開式在貯油腔中設(shè)立專門的單獨氣室， 具體結(jié)構(gòu)有以下幾種形式：1) 減振裝置中帶有方向控制閥，無底閥，通過通路連接減振裝置工作缸和貯液筒；2) 減振裝置無底閥，頂部設(shè)置球狀氣、液分隔室；3) 減振無底閥，帶有單獨的氣室；4) 減振裝置帶有底閥和閉鎖裝