液壓懸置性能與結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)系

1、12/31/20211液壓懸置性能與結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)系液壓懸置性能與結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)系龔碧峰龔碧峰 2011/3/19典型液壓懸置產(chǎn)品典型液壓懸置產(chǎn)品12/31/2021210上液腔9解耦膜8皮碗7下流道板6上流道板5節(jié)流盤4主簧3上罩2鋁芯子1螺栓圓錐形液壓懸置圓錐形液壓懸置（慣性通道（慣性通道解耦膜式）解耦膜式）12/31/20213襯套形液壓懸置襯套形液壓懸置（僅慣性通道）（僅慣性通道）9螺栓8支臂7限位塊6液腔5橡膠襯套4液壓襯套3鋁芯子2骨架1支架典型液壓懸置產(chǎn)品典型液壓懸置產(chǎn)品12/31/20214典型液壓懸置產(chǎn)品典型液壓懸置產(chǎn)品12上液腔10底座9皮碗8流道蓋板7解耦片6上流道板5骨架4

2、主簧3支臂2骨架1上支架梯形液壓懸置梯形液壓懸置（慣性通道（慣性通道解耦膜式）解耦膜式）12/31/202158解耦膜7下流道板6底板5皮碗4螺栓3上流道板2限位桿1橡膠主簧方形液壓懸置方形液壓懸置（慣性通道（慣性通道解耦膜式）解耦膜式）典型液壓懸置產(chǎn)品典型液壓懸置產(chǎn)品12/31/20216液壓懸置的液壓特性液壓懸置的液壓特性低頻，大振幅（低頻，大振幅（PP2）液壓曲線）液壓曲線1.用于改善路面振動對動力總成的傳遞。用于改善路面振動對動力總成的傳遞。2.主要關(guān)注滯后角峰值和對應(yīng)的頻率，峰值一般在主要關(guān)注滯后角峰值和對應(yīng)的頻率，峰值一般在3070deg，峰值頻，峰值頻率在率在812Hz12/31

3、/20217Loss AngleHz高頻，小振幅（高頻，小振幅（PP02）液壓曲線）液壓曲線Hz液壓懸置的液壓特性液壓懸置的液壓特性1.用于改善動力總成振動對車身的傳遞。用于改善動力總成振動對車身的傳遞。2.主要關(guān)注動剛度，高頻段動剛度盡量低。主要關(guān)注動剛度，高頻段動剛度盡量低。12/31/20218產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和液壓特性之間關(guān)系產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和液壓特性之間關(guān)系液壓特性評價指標(biāo)一般有動剛度，損耗角（也稱為阻尼角，滯后角）和以液壓特性評價指標(biāo)一般有動剛度，損耗角（也稱為阻尼角，滯后角）和以及相關(guān)聯(lián)的頻率。及相關(guān)聯(lián)的頻率。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性的改進(jìn)能使這些評價指標(biāo)發(fā)生相應(yīng)變化，且有規(guī)律性。產(chǎn)品產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性的改進(jìn)能使

4、這些評價指標(biāo)發(fā)生相應(yīng)變化，且有規(guī)律性。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性主要有：結(jié)構(gòu)特性主要有：1.橡膠主簧的剛度；2.上液腔的體積剛度；3.橡膠主簧的等效活塞面積；4.慣性通道的橫截面積5.慣性通道的長度6.液體的比重7.流量阻尼系數(shù)12/31/20219產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和液壓特性之間關(guān)系產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和液壓特性之間關(guān)系以上幾個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性，一般會通過第以上幾個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性，一般會通過第2,3,4,5條結(jié)構(gòu)的改變來改善產(chǎn)品液條結(jié)構(gòu)的改變來改善產(chǎn)品液壓特性，以滿足期望值。其中第壓特性，以滿足期望值。其中第4，5條最為常用，效果也最為明顯。條最為常用，效果也最為明顯。 以下將著重針對這幾條來闡述產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與液壓特性之間的關(guān)系，以便用

5、于以下將著重針對這幾條來闡述產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與液壓特性之間的關(guān)系，以便用于指導(dǎo)改進(jìn)液壓性能。指導(dǎo)改進(jìn)液壓性能。 12/31/202110上液腔體積剛度上液腔體積剛度 橡膠主簧在泵吸液體的過程中，有一定的膨脹變形，橡膠主簧的這種膨脹特性用橡膠主簧在泵吸液體的過程中，有一定的膨脹變形，橡膠主簧的這種膨脹特性用上液室體積剛度上液室體積剛度K1來表示，定義為來表示，定義為 P / V，即壓力變化與體積變化的關(guān)系。，即壓力變化與體積變化的關(guān)系。下圖是上液腔體積剛度與液壓特性之間的關(guān)系。下圖是上液腔體積剛度與液壓特性之間的關(guān)系。12/31/202111 由上圖可見，當(dāng)上液室的體積剛度增加時，動剛度、滯后角均增加由

6、上圖可見，當(dāng)上液室的體積剛度增加時，動剛度、滯后角均增加，滯后角出現(xiàn)峰值時的頻率也增加。，滯后角出現(xiàn)峰值時的頻率也增加。 但這種結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案由于需要對主簧結(jié)構(gòu)進(jìn)行較大改動，會導(dǎo)致產(chǎn)但這種結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案由于需要對主簧結(jié)構(gòu)進(jìn)行較大改動，會導(dǎo)致產(chǎn)品靜剛度和疲勞發(fā)生變化，所以風(fēng)險較大，且難以準(zhǔn)確定量。一般情況品靜剛度和疲勞發(fā)生變化，所以風(fēng)險較大，且難以準(zhǔn)確定量。一般情況下采用不多。下采用不多。上液腔體積剛度上液腔體積剛度12/31/202112橡膠主簧的等效活塞面積橡膠主簧的等效活塞面積橡膠主簧的作用有二個，一是承受動力總成的靜、動態(tài)載荷，因此具有剛度橡膠主簧的作用有二個，一是承受動力總成的靜、動態(tài)載荷

7、，因此具有剛度 和和阻尼阻尼 ，二是起到類似活塞的作用，使液體在上、下液室之間來回流動，用等效，二是起到類似活塞的作用，使液體在上、下液室之間來回流動，用等效活塞面積活塞面積 來表示其特性，用來表示其特性，用Ap表示。表示。下圖是等效活塞面積與液壓特性之間的關(guān)系。下圖是等效活塞面積與液壓特性之間的關(guān)系。 由上圖可見，橡膠主簧的等效活塞面積增大時，液阻懸置的動剛度，由上圖可見，橡膠主簧的等效活塞面積增大時，液阻懸置的動剛度，滯后角均增加，但滯后角出現(xiàn)峰值時的頻率下降。滯后角均增加，但滯后角出現(xiàn)峰值時的頻率下降。 這種結(jié)構(gòu)改動相對體積剛度需要地改動小一些，對零件三向靜剛度和這種結(jié)構(gòu)改動相對體積剛度

8、需要地改動小一些，對零件三向靜剛度和疲勞影響也相對較小，但準(zhǔn)確定量也是比較困難。疲勞影響也相對較小，但準(zhǔn)確定量也是比較困難。12/31/202113橡膠主簧的等效活塞面積橡膠主簧的等效活塞面積 慣性通道橫截面積即流道的橫截面積，用慣性通道橫截面積即流道的橫截面積，用A1表示。表示。 慣性通道的橫截面積與與液壓特性之間的關(guān)系如下圖。慣性通道的橫截面積與與液壓特性之間的關(guān)系如下圖。12/31/202114慣性通道的橫截面積慣性通道的橫截面積 由上圖可見，當(dāng)慣性通道的橫截面積增加時，動剛度、滯后角均下降，當(dāng)由上圖可見，當(dāng)慣性通道的橫截面積增加時，動剛度、滯后角均下降，當(dāng)滯后角出現(xiàn)峰值時的頻率增加。滯

9、后角出現(xiàn)峰值時的頻率增加。 這種結(jié)構(gòu)改動由于改動比較簡單，也不涉及橡膠主簧的改動，所以常被采這種結(jié)構(gòu)改動由于改動比較簡單，也不涉及橡膠主簧的改動，所以常被采用來調(diào)整液壓特性。用來調(diào)整液壓特性。12/31/202115慣性通道的橫截面積慣性通道的橫截面積 慣性通道的長度即流道的長度，用L1表示。 下圖是慣性通道與液壓特性之間的關(guān)系。12/31/202116慣性通道的長度慣性通道的長度 由上圖可見，當(dāng)慣性通道的長度增加時，動剛度、滯后角均增加，滯后由上圖可見，當(dāng)慣性通道的長度增加時，動剛度、滯后角均增加，滯后角出現(xiàn)峰值時的頻率下降。對比上兩圖可見，慣性通道的長度對液阻懸角出現(xiàn)峰值時的頻率下降。對比

10、上兩圖可見，慣性通道的長度對液阻懸置性能的影響與橫截面積對液阻懸置性能影響的規(guī)律是相反的。置性能的影響與橫截面積對液阻懸置性能影響的規(guī)律是相反的。 慣性通道的長度變更也是調(diào)整液壓特性的常用手段。慣性通道的長度變更也是調(diào)整液壓特性的常用手段。12/31/202117慣性通道的長度慣性通道的長度橡膠主簧剛度，液體比重，流量阻尼系數(shù)橡膠主簧剛度，液體比重，流量阻尼系數(shù) 橡膠主簧剛度，液體比重，流量阻尼系數(shù)這橡膠主簧剛度，液體比重，流量阻尼系數(shù)這3種調(diào)整與液壓特性之間關(guān)系種調(diào)整與液壓特性之間關(guān)系如下。如下。增加橡膠主簧剛度，液阻懸置的動剛度增加而滯后角減少，滯后角出現(xiàn)峰值的頻率增加。增加橡膠主簧剛度，

11、液阻懸置的動剛度增加而滯后角減少，滯后角出現(xiàn)峰值的頻率增加。當(dāng)液體當(dāng)液體比重增加時，動剛度、滯后角均增加，當(dāng)滯后角出現(xiàn)峰值時的頻率下降。比重增加時，動剛度、滯后角均增加，當(dāng)滯后角出現(xiàn)峰值時的頻率下降。當(dāng)流量阻尼系數(shù)增加時，動剛度、滯后角均減少。流量系數(shù)的變化不影響滯后角出現(xiàn)峰值時當(dāng)流量阻尼系數(shù)增加時，動剛度、滯后角均減少。流量系數(shù)的變化不影響滯后角出現(xiàn)峰值時的頻率。的頻率。 由于這由于這3中方案改進(jìn)會引起其他變化，所以實際上很少予以采用。中方案改進(jìn)會引起其他變化，所以實際上很少予以采用。12/31/202118其他因素與液壓特性之間的關(guān)系其他因素與液壓特性之間的關(guān)系 除了上述幾種結(jié)構(gòu)與液壓特性

12、之間的關(guān)系，實際中還可以采用其他方式改除了上述幾種結(jié)構(gòu)與液壓特性之間的關(guān)系，實際中還可以采用其他方式改善產(chǎn)品液壓特性。善產(chǎn)品液壓特性。 1.皮碗倒吸。皮碗倒吸。 皮碗倒吸通過在組裝產(chǎn)品時，預(yù)壓主簧來實現(xiàn)，預(yù)壓越多，倒吸越厲害。皮碗倒吸通過在組裝產(chǎn)品時，預(yù)壓主簧來實現(xiàn)，預(yù)壓越多，倒吸越厲害。 從下圖是皮碗倒吸程度與液壓特性之間的關(guān)系，從下圖是皮碗倒吸程度與液壓特性之間的關(guān)系，12/31/202119主簧預(yù)壓10mm 主簧預(yù)壓6mmFrequency（Hz） 從上圖可以看出，增加預(yù)壓量（倒吸越多），動剛度降低而滯后角增加從上圖可以看出，增加預(yù)壓量（倒吸越多），動剛度降低而滯后角增加，滯后角峰值頻率

13、降低，滯后角峰值頻率降低 皮碗倒吸是一個能有效改善液壓特性的手段，對液壓產(chǎn)品而言，一般都皮碗倒吸是一個能有效改善液壓特性的手段，對液壓產(chǎn)品而言，一般都要求皮碗倒吸。要求皮碗倒吸。12/31/202120其他因素與液壓特性之間的關(guān)系其他因素與液壓特性之間的關(guān)系 2.改變解耦膜厚度改變解耦膜厚度 帶解耦膜的液壓懸置與不帶解耦膜的相比，主要優(yōu)勢是能夠降低高頻區(qū)帶解耦膜的液壓懸置與不帶解耦膜的相比，主要優(yōu)勢是能夠降低高頻區(qū)域的動剛度。域的動剛度。 解耦膜厚度增加，則動剛度和滯后角均增加解耦膜厚度增加，則動剛度和滯后角均增加，峰值頻率基本不變。峰值頻率基本不變。12/31/202121其他因素與液壓特性之間的關(guān)系其他因素與液壓特性之間的關(guān)系12/31/202122總結(jié)總結(jié) 液壓懸置在汽車上的應(yīng)用比較廣泛，一般高檔汽車都使用液壓懸置，在液壓懸置在汽車上的應(yīng)用比較廣泛，一般高檔汽車都使用液壓懸置，在個別豪華轎車上，甚至使用主動式液壓懸置。所以掌握液壓懸置性能的個別豪華轎車上，甚至使用主動式液壓懸置。所以掌握液壓懸置性能的規(guī)律變化比較重要。規(guī)律變化比較重要。 雖然液壓懸置性能的調(diào)整相比橡膠懸置比較復(fù)雜，但