發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)資料講解

1、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)本身是一個(gè)內(nèi)在的振動(dòng)源， 同時(shí)也受到來(lái)自外部的各種振動(dòng)干擾。 引起零部件的損壞 和乘坐的不舒適等。所以設(shè)置懸置系統(tǒng)，把發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到支承系統(tǒng)的振動(dòng)減小到最低限度。 成功地控制振動(dòng)， 主要取決于懸置系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式、 幾何位置及懸置軟墊的結(jié)構(gòu)、 剛度和阻 尼等特性。 確定個(gè)合理的懸置系統(tǒng)是一件相當(dāng)復(fù)雜的工作， 它要滿足 系列靜態(tài)及動(dòng)態(tài)的 性能要求， 同時(shí)又受到各種條件的約束， 這些大大增加了設(shè)計(jì)的難度。 一般來(lái)講對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸 置系統(tǒng)有如下要求。 能在所有工況下承受動(dòng)、靜載荷，并使發(fā)功機(jī)總成在所有方向上的位移處于可接受的 范圍內(nèi)，不與底盤上的其他零部件發(fā)生干涉。同時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)大修

2、前，不出現(xiàn)零部件損壞。 能充分地隔離由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)向車架及駕駛室的傳遞，降低振動(dòng)噪聲。 能充分地隔離由于路面不平產(chǎn)生的通過(guò)懸置而傳向發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，降低振動(dòng)噪聲。 保證發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體與飛輪殼的連接面彎矩不超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)廠家的允許值。懸置系統(tǒng)的激振源作用于發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的激振源主要如下： 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)及熄火停轉(zhuǎn)時(shí)的搖動(dòng)； 怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的抖動(dòng)； 發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)； 路面沖擊所引起的車體振動(dòng)； 大轉(zhuǎn)矩時(shí)的搖動(dòng)； 汽車起步或變速時(shí)轉(zhuǎn)矩變化所引起的沖擊； 過(guò)大錯(cuò)位所引起的干涉和破損。作用在發(fā)動(dòng)機(jī)懸置上的振動(dòng)頻率十分廣泛。 按著振動(dòng)頻率可以把振動(dòng)分為高頻振動(dòng)和低頻振 動(dòng)。頻率低于 30Hz 的低頻振動(dòng)源如下：

3、 發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)； 在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由于慣性力及其力偶使動(dòng)力總成產(chǎn)生的振功； 輪胎旋轉(zhuǎn)時(shí)由于輪胎動(dòng)平衡不好使車身產(chǎn)生的振動(dòng)； 路面不平使車身產(chǎn)生的振動(dòng)； 由于傳動(dòng)系的聯(lián)軸器工作不佳產(chǎn)生附加力偶和推力，使動(dòng)力裝置產(chǎn)生的振動(dòng)。頻率高于 30Hz 的高頻振動(dòng)源如下： 在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于慣性力及其力偶使動(dòng)力總成產(chǎn)生的振動(dòng)； 變速時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)； 燃燒壓力脈動(dòng)使機(jī)體產(chǎn)生的振動(dòng)； 發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的振動(dòng)； 曲軸的彎曲振動(dòng)和扭振； 動(dòng)力總成的彎曲振動(dòng)和扭振； 傳動(dòng)軸不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)?？傊?， 使發(fā)動(dòng)機(jī)總成產(chǎn)生振動(dòng)的主要振源概括起來(lái)有兩類： 一為內(nèi)振源， 主要是由于燃燒脈 動(dòng)、活塞和連桿的運(yùn)

4、動(dòng)產(chǎn)生的不平衡力和力矩。 二為外振源， 主要來(lái)源于不平的道路或傳動(dòng) 系。這兩種振源幾乎總是同時(shí)作用，使發(fā)動(dòng)機(jī)處于復(fù)雜的振動(dòng)狀態(tài)。(1) 燃燒激振頻率這是由發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)混合氣燃燒， 曲軸輸出脈沖轉(zhuǎn)矩， 由于轉(zhuǎn)矩周期性地發(fā)生變化， 導(dǎo)致發(fā) 動(dòng)機(jī)上反作用轉(zhuǎn)矩（又稱傾覆力矩） 的波動(dòng)。 這種波動(dòng)使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生周期性的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，其 振動(dòng)頻率實(shí)際上就是發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火頻率，計(jì)算公式為：f1 = 2 x i x n/60/ T式中： f1 點(diǎn)火干擾頻率； HzT-發(fā)動(dòng)機(jī)沖程數(shù)；（2或4）i 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)；n -曲軸轉(zhuǎn)速， r/min（2）慣性力激振頻率 由不平衡的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量所引起的慣性激振力和力矩的

5、激振頻率為：f2 = QX n/60式中： f2 -慣性力激振頻率；Q比例系數(shù)（一級(jí)不平衡力或力矩 Q= 1, 二級(jí)不平衡力或力矩 Q = 2）。不平衡慣性力的激振頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)無(wú)關(guān)， 但慣性力的不平衡量與發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)和結(jié)構(gòu)特 征有著密切的關(guān)系。關(guān)于外振源，歸根結(jié)底是路面的激勵(lì)，通過(guò)車輪、 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及車架等而傳遞到動(dòng) 力總成，所以在選擇懸置系統(tǒng)的固有頻率時(shí)， 需要考慮到車輛與發(fā)動(dòng)機(jī)連接部分的共振頻率。 因此，懸置系統(tǒng)特性的選擇首先要隔離發(fā)動(dòng)機(jī)自身的振動(dòng)， 即不讓發(fā)動(dòng)機(jī)不平衡力造成的振 動(dòng)過(guò)分地傳向車體。 這就要求懸置系統(tǒng)的固有頻率低于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下激振頻率的0.7倍。車體結(jié)構(gòu)振

6、動(dòng)的降低， 十分有利于降低結(jié)構(gòu)振動(dòng)造成的噪聲。 目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置軟墊都 相當(dāng)軟， 發(fā)動(dòng)機(jī)的固有頻率大多處在 6 20Hz 的范圍內(nèi)。 如此低的頻率， 當(dāng)汽車以正常車速 行駛時(shí)， 剛好處于不平道路的低頻激勵(lì)階段， 這就帶來(lái)了路面激勵(lì)下發(fā)動(dòng)機(jī)的晃動(dòng)問(wèn)題。 在 低頻段內(nèi)， 發(fā)動(dòng)機(jī)的固有頻率與整車特性匹配不當(dāng)時(shí)， 路面激勵(lì)所造成的發(fā)動(dòng)機(jī)晃動(dòng)可能引 起汽車乘坐舒適性下降，也可能影響到汽車的操作性。懸置系統(tǒng)的布置1）懸置點(diǎn)的數(shù)量 懸置點(diǎn)的數(shù)量根據(jù)動(dòng)力總成的長(zhǎng)度、 質(zhì)量、 用途和安裝方式等決定。 懸置系統(tǒng)可以有 3、4、 5 點(diǎn)懸置，典型的布置見(jiàn)圖 3 16 1 。一般在汽車上采用三點(diǎn)及四點(diǎn)懸置系統(tǒng)。

7、因?yàn)樵谡駝?dòng)比較大時(shí)， 如果懸置點(diǎn)的數(shù)目增多， 當(dāng) 車架變形時(shí)，有的懸置點(diǎn)會(huì)發(fā)生錯(cuò)位，使發(fā)動(dòng)機(jī)或懸置支架受力過(guò)大而造成損壞。三點(diǎn)式懸置與車架的順從性最好， 因?yàn)槿c(diǎn)決定一個(gè)平面， 不受車架變形的影響， 而且固有 頻率低，抗扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的效果好。 值得推薦的是前懸置采用兩點(diǎn)左、 右斜置、 后端一點(diǎn)緊靠主 慣性軸的布置方案，這種布置具有較好的隔振功能。在四缸機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。而前一點(diǎn)、 后兩點(diǎn)的三點(diǎn)式多用于六缸機(jī)。四點(diǎn)式懸置的穩(wěn)定性好、 能克服較大的轉(zhuǎn)矩反作用力， 不過(guò)扭轉(zhuǎn)剛度較大， 不利于隔離低頻 振動(dòng)。 但經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)， 仍可滿足四缸機(jī)、更能滿足六缸機(jī)的要求。四點(diǎn)式懸置在六缸機(jī)上 的使用最為普遍。圖

8、 3 16 2 是典型的三點(diǎn)式和四點(diǎn)式懸置。在重型汽車上， 因?yàn)槠鋭?dòng)力總成質(zhì)量和長(zhǎng)度大， 為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體后端面與飛輪殼接合面 上產(chǎn)生過(guò)大的彎矩，一般在變速器上增加一個(gè)輔助支點(diǎn)，從而形成五點(diǎn)式懸置。由于該支點(diǎn)距動(dòng)力總成的質(zhì)心最遠(yuǎn)， 又是過(guò)定位點(diǎn)， 因此輔助支點(diǎn)剛度不能太大， 以避免因車架變形 而損壞變速器或懸置支架。2) 懸置系統(tǒng)的解耦(1) 懸置系統(tǒng)的解耦目的 當(dāng)彈性支承的剛體在一個(gè)自由度上的自由振動(dòng)獨(dú)立于另一個(gè)自由度上的自由振動(dòng)時(shí)， 我們說(shuō) 這兩個(gè)自由度的振動(dòng)是解耦的。 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)實(shí)際上具有六個(gè)自由度， 并且是互為耦合的。 耦合的作用使發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)互相激勵(lì)而加大， 振動(dòng)頻率范圍變寬。

9、這樣要想達(dá)到同解耦時(shí)相同 的隔振效果， 就需要更軟的懸置軟墊， 這就使得動(dòng)力總成與周圍零件之間有較大的相對(duì)位移， 造成風(fēng)扇與護(hù)風(fēng)罩相碰或其他部件之間產(chǎn)生振動(dòng)干擾， 給整車布置造成困難。 由于軟墊的較 大位移，使橡膠內(nèi)應(yīng)變?cè)龃蠖绊懫涫褂脡勖?。另外，由于各自由度振?dòng)的互為耦合， 很難對(duì)某個(gè)產(chǎn)生共振的自由度上的頻率進(jìn)行個(gè)別改進(jìn) 而不影響其他自由度上的隔振性能。(2) 懸置系統(tǒng)彈性中心作用于被支承物體上的一個(gè)任意方向的外力， 如果通過(guò)彈性支承系統(tǒng)的彈性中心， 則被支承 物只會(huì)發(fā)生平移運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。 反之，被支承物體在產(chǎn)生平移運(yùn)功的同時(shí)，還會(huì)產(chǎn) 生轉(zhuǎn)功，即兩個(gè)自由度上產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)耦合。同樣，如果一

10、個(gè)外力矩繞彈性中心主軸線作用于被支承物體上， 該物體只會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)而不會(huì) 產(chǎn)生平移運(yùn)動(dòng)。 反之，物體在產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生平移運(yùn)動(dòng)，同樣出現(xiàn)兩個(gè)自由度上 的運(yùn)動(dòng)耦合。彈性中心是由彈性元件的剛度和幾何布置決定的， 與被支承物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。 它對(duì)彈性系統(tǒng) 而言，猶如質(zhì)心之于剛體。如果剛體質(zhì)心與支承系統(tǒng)的彈性中心重合，則振動(dòng)將大為簡(jiǎn)化。理論上， 如果使發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的彈性中心同發(fā)動(dòng)機(jī)總成的質(zhì)心重合(圖 3 163)，就可獲得所有六個(gè)自由度上的振動(dòng)解隅。 實(shí)際上完全解耦在懸置設(shè)計(jì)中是難以實(shí)現(xiàn)的， 因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī) 的主要激振力只有垂直和扭轉(zhuǎn)兩種， 而懸置設(shè)計(jì)中存在較多的約束。 因此只要在幾個(gè)主要方 向上獲

11、得近似解耦就行了。3) 懸置系統(tǒng)的布置動(dòng)力總成一般有三個(gè)彎曲模態(tài)， 如果把前懸置點(diǎn)布置在節(jié)點(diǎn)上， 使得彎曲模態(tài)在節(jié)點(diǎn)上不能 被激發(fā)， 則可將車架與發(fā)功機(jī)引起的彎曲振動(dòng)激振力相隔離， 發(fā)動(dòng)機(jī)的垂直振動(dòng)不致傳到車 架上。通常應(yīng)盡可能將前懸置點(diǎn)布置在動(dòng)力總成一彎模態(tài)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，以減小振動(dòng)傳遞。 出于解耦的考慮， 應(yīng)根據(jù)撞擊中心理論將后懸置布置在前懸置點(diǎn)的共軛點(diǎn)上， 使前、 后懸置 點(diǎn)的沖擊不至于相互影響，從而達(dá)到良好的隔振效果。Lf ?LR=Jy/m式中：Lf前懸置點(diǎn)離動(dòng)力總成質(zhì)心G的縱向距離；LR后懸置點(diǎn)離動(dòng)力總成質(zhì)心G的縱向距離；JY動(dòng)力總成繞 Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；M -發(fā)動(dòng)機(jī)-變速器動(dòng)力總成的質(zhì)

12、量。前、后懸置的剛度還要根據(jù)承載量及到質(zhì)心的距離合理地匹配， 達(dá)到垂直及俯仰方向上的解 耦。KFV?LF=KRV?LR式中：KFV KRV-分別為前后懸置的垂直剛度N/cm。懸置點(diǎn)如為一點(diǎn)，則盡可能靠近動(dòng)力總成的最小慣性軸。如為兩點(diǎn)，出于解耦的目的， 最好是呈V形布置，一般傾斜角度0: 40o450,如圖3 16 4所示。V型布置的懸置系統(tǒng)的彈性中心較低，在設(shè)計(jì)中通過(guò)傾角及位置的調(diào)整容易使其彈性中心落在或接近動(dòng)力總成的主慣性型軸上。如果假設(shè)懸置軟墊在兩個(gè)剪切方向上的剛度近似相等, 有下列公式。垂直剛度： KV=2(kpsin2 0 +kscos20)側(cè)向剛度：KL=2(kpcos2 0 +ks

13、sin2 0)扭轉(zhuǎn)剛度：K0 =2B2kpks/(kpcos2 0 +kssin2 0)0-a =arctan(tan0 /kO)式中kO懸置軟墊的壓縮剛度與剪切剛度之比，即kO=kp/ks ;A彈性中心高度；B軟墊支點(diǎn)到半水平距；a單性中心到支點(diǎn)的連線的仰角；0懸置軟墊的安裝傾斜角；在實(shí)際設(shè)計(jì)中還有許多其他的布置形式。如非對(duì)稱的 V 形布置、 平置 、吊掛式等。4) 轎車發(fā)功機(jī)的懸置布置特點(diǎn) 轎車發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用四缸四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)前置、橫置、前輪驅(qū)動(dòng)，即 FF 式布置。FF 驅(qū)動(dòng)方式下驅(qū)功反力矩直接作用于動(dòng)力總成上，使發(fā)動(dòng)機(jī)懸置受到較大的力。因此，為 限制發(fā)動(dòng)機(jī)及排氣系統(tǒng)等的位移， 發(fā)動(dòng)機(jī)

14、懸置要有必要的剛度。 另一方面， 為了減小怠速及 中高速區(qū)域的振動(dòng)噪聲， 要求發(fā)動(dòng)懸置具有具有較好的柔件， 達(dá)到良好的隔振性能。 作用于 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置上的驅(qū)動(dòng)反力矩，在FR式場(chǎng)合，就是動(dòng)力總成輸出最人轉(zhuǎn)矩時(shí)所產(chǎn)生的最大反作用力矩，即傾覆力矩， 它等于發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩乘變速器最大減速比。這 傾覆力矩主要由 后懸置來(lái)承擔(dān)， 力矩方向與發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反。 因此在后懸置一側(cè)的軟墊上將產(chǎn)牛很大的 額外壓縮負(fù)荷。但在FF式的車輛上，則為差速器(驅(qū)動(dòng)軸)的輸出轉(zhuǎn)矩。因此FF式的驅(qū)動(dòng)反力矩為陽(yáng)式的 34倍。此外， 在主要采用橫置發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車上， 差速器的驅(qū)動(dòng)反力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩波功的激振方 向一致，并和車身彎曲的

15、方向相同，因此在橫置發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置布置中，有以下特點(diǎn)： 因降低發(fā)動(dòng)機(jī)的扭轉(zhuǎn)剛度應(yīng)有一定的難度，很難確保對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)激振的隔離。 因?yàn)檐嚿韽澢舱耦l率接近于發(fā)動(dòng)機(jī)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)頻率域，且振動(dòng)方向一致， 所以容易發(fā)生低速時(shí)的振動(dòng)。 發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器及差速器成為 一體，所以瞬態(tài)變化劇烈。根據(jù)上述特點(diǎn)， 在懸置設(shè)計(jì)上大體分為低速區(qū)域的轉(zhuǎn)短波動(dòng)激振及中高速區(qū)的慣性激振兩 部分。懸置系統(tǒng)一般采用四點(diǎn)支承， 其中一點(diǎn)為輔助點(diǎn)。 在設(shè)計(jì)上盡時(shí)能減小振動(dòng)的耦合度。 采用非線性、變剛度的懸置軟墊，提高低轉(zhuǎn)矩時(shí)的隔振效率、減小大轉(zhuǎn)矩時(shí)的振動(dòng)位移。圖 3165，給出的前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置布置方案中，利用A、

16、B、 C三個(gè)懸置支承發(fā)動(dòng)機(jī)裝置的質(zhì)量。其中驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩反力主要被C、 D 兩個(gè)懸置所承受，這二個(gè)懸置的彈性和距離， 也決定了動(dòng)力裝置的橫滾共扼頻率。在這種汽車上，由于最終減速機(jī) 構(gòu)布置在變速器內(nèi)， 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的反力較大， 為了限制動(dòng)力裝置的位移， 必須把動(dòng)力裝置的橫 滾共振頻率設(shè)定的較低。為此，C、 D 倆點(diǎn)大都采用非線性剛度系數(shù)的懸置軟墊。懸置軟墊的設(shè)計(jì)1) 懸置軟墊的負(fù)荷 通常前懸置位于發(fā)功饑機(jī)體前端或機(jī)體前部?jī)蓚?cè)，與后懸置相比、遠(yuǎn)離動(dòng)力總成的質(zhì)心， 因此動(dòng)力總成的垂直靜負(fù)荷主要由后懸置承擔(dān)，而前懸貨主要承受扭轉(zhuǎn)負(fù)荷。對(duì)后懸置來(lái) 說(shuō)距離動(dòng)力總成的主慣性軸較近， 承受較小的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷及振幅。 同時(shí)，

17、由于它處于發(fā)動(dòng)機(jī) 動(dòng)力輸出端，受傳動(dòng)系不平衡力的嚴(yán)重干擾和外部軸向推力的沖擊，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最大轉(zhuǎn)矩時(shí) 支承點(diǎn)出現(xiàn)的最大反作用力也應(yīng)由后懸掛來(lái)承擔(dān)。 所以后懸置的垂直剛度較大，也起著限制動(dòng)力總成前后位移的作用。 懸置系統(tǒng)同樣還承受了汽車行駛在平平道路上的顛簸、沖擊、汽車制動(dòng)及轉(zhuǎn)向時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)負(fù)荷(表 3-6-1)。2）懸置軟墊的機(jī)構(gòu)形式在設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置時(shí)。 必須充分的考慮懸置的使用日的， 例如支承的質(zhì)量和限制的位移等，選擇合理的形狀。懸置的基本形式有三中，即壓縮式、剪切式和傾斜式，見(jiàn)圖3-16-6。表3-16-2，給出了這二種懸置的基本特性及用途。通常采用傾斜式的懸置結(jié)構(gòu)，利用這種懸置 的彈性特

18、性，支點(diǎn)設(shè)定可以獲得較大的自由度。表 3-16-1 不同使用工況下可能出現(xiàn)的沖擊加速度值應(yīng)用形式 垂直加速度（ g）公路用車輛± 4越野車輛± 6發(fā)電機(jī)組± 6船用（包括輔助設(shè)備） 叉車± 3±6表 3-16-2 懸置軟墊的基本特性及用途懸置形式 壓縮式 傾斜式 剪切式彈性特 性 壓縮剛度大剪切剛度小 壓縮、剪切特性均好 壓縮剛度小剪切剛度大主要用 途 用于振動(dòng)輸入小、支承質(zhì)量大的場(chǎng)合 用于振動(dòng)輸入大、支承質(zhì)量大的場(chǎng) 合 用于振動(dòng)輸入小、支承質(zhì)量小的場(chǎng)合3）懸置軟墊的限位、 如果動(dòng)力總成的位移過(guò)大，使動(dòng)力總成本身，或它進(jìn)排氣系、操縱機(jī)構(gòu) 管路、

19、接線等和 周圍的機(jī)件相碰，產(chǎn)生損傷。同時(shí)懸置軟墊也容易損壞。 為此，必須從懸置結(jié)構(gòu)上限制過(guò)大 位移。 增加位移較大的方向上的懸置剛度。例如， 在汽車加速行駛或轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)， 動(dòng)力裝置產(chǎn)生的慣性力，可能使動(dòng)力裝置產(chǎn)生較大的位移。為了限制動(dòng)力裝置的位移，應(yīng)該在前后、左右方向上設(shè)置較硬的懸置防止動(dòng)力裝置出現(xiàn)過(guò)大的位移。 采用非線形、 變剛度的懸置結(jié)構(gòu)， 以同時(shí)減小小激振力引發(fā)的振動(dòng)和限制大激振力時(shí)大的振動(dòng)位移。例如 在汽車停駛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)， 或汽車等速行駛時(shí)， 發(fā)功機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩較 小。這時(shí)，懸置軟墊的剛度較低，能有效地隔離振動(dòng)。在快速起步時(shí)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的反力十分 大，可能使動(dòng)力裝置產(chǎn)生左右橫滾的振動(dòng)。

20、此外， 汽車在不平整路面上行駛時(shí)，隨著整車的 大幅度上下顛動(dòng)， 動(dòng)力總成也產(chǎn)業(yè)很大的上下慣性力。 由于這時(shí)懸置軟墊的剛度變大， 也能 有效地限制動(dòng)力裝置的振動(dòng)和位移。懸置軟墊限位結(jié)構(gòu)的實(shí)例如圖3-16-7 所示。4）懸置軟墊的可靠性（1）疲勞破壞橡膠材料的循環(huán)變應(yīng)力的作用下可能出現(xiàn)疲勞破壞， 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意橡膠的許用應(yīng)力和許用 變形，表 3-16-6，給出了一般懸置橡膠材料的許用應(yīng)力和許用變形。（2）老化懸置軟墊在使用中，不可避免的會(huì)受到熱、臭氧和紫外線等的作用、造成懸置軟墊的抗拉 強(qiáng)度、力學(xué)性能下降，并產(chǎn)生裂紋。因此在懸置設(shè)計(jì)中應(yīng)使懸置軟墊遠(yuǎn)離熱源或加以隔離。表 3-16-3 懸置軟墊許用應(yīng)力

21、和變形 變形形式 允許應(yīng)力 允許變形壓縮11.515- 20剪切 0.10.22（30（3）永久變形懸置軟墊在使用中反復(fù)地變形， 或受熱等因素影響下，橡膠將產(chǎn)生永久變形， 使橡膠的尺 寸發(fā)生變化。（4）粘接面的剝離一般設(shè)計(jì)中要求橡膠與金屬骨架的粘接強(qiáng)度高于3MPa,但由于產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題或軟墊在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期使用后，粘接面的粘接強(qiáng)度下降并引起剝離而導(dǎo)致?lián)p壞。5）懸置軟墊橡膠的材料在設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)使用要求選擇符合要求的橡膠材料。 目前主要采用混合橡膠， 它以天然橡 膠為主料， 添加了部分丁苯橡膠 有的懸置也采用了丁腈橡膠。 目前采用的減振橡膠材料有 一般的加硫橡膠，如 NR （天然橡膠），SBR丁苯橡

22、膠），BR （丁二烯橡膠），IR（異戊橡膠）； 特殊的耐油加硫橡膠， 如NBR丁腈橡膠）；特殊耐候（輕度耐油）橡膠，如CR氯丁二烯橡膠）； 阻尼力教大的橡膠，如 IIR（丁基橡膠）；特別耐熱的加硫橡膠，如 EPDM （乙丙烯橡膠）。6）懸置軟墊的阻尼根據(jù)懸置系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)特性， 當(dāng)動(dòng)力總成在低頻振動(dòng)時(shí)，為了減小振動(dòng)的振幅， 應(yīng)采用 阻尼因數(shù)較大的軟墊，此時(shí)阻尼越大，振動(dòng)響應(yīng)越小。其中，最典型的例子是沖擊。而當(dāng)動(dòng) 力總成作30Hz以上的高頻振動(dòng)時(shí)，由于激振力的頻率較高，可以不必考慮動(dòng)力總成懸置系 統(tǒng)的共振問(wèn)題。 為了降低動(dòng)力總成的振動(dòng)對(duì)整車的影響， 切斷高頻振動(dòng)的傳遞。 應(yīng)該使振動(dòng) 系的阻尼越小

23、越好，此時(shí)阻尼越小，振動(dòng)響應(yīng)越小。液壓懸置只使用橡膠軟墊， 很難產(chǎn)生很大的振功阻尼。 為了改善沖擊等過(guò)大的振動(dòng)，懸置必須具有 很大的阻尼力， 這就是液壓式懸置， 它同樣可降低高頻時(shí)的懸置剛廢， 提高減振、降噪效果。1）液壓懸置的構(gòu)造液壓懸置的基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 3-16-8。用一個(gè)中心螺栓將一個(gè)普通的錐形橡膠懸置墊固定在頂 部，與隔板一起構(gòu)成上腔，下腔由一個(gè)彈性皺皮膜和隔板構(gòu)成，皺皮膜由個(gè)固定蓋保護(hù)，固定蓋與皺皮膜構(gòu)成與大氣相通的氣室， 隔板上開(kāi)有一個(gè)活動(dòng)板。 同時(shí)隔板上開(kāi)有小孔， 阻 尼緩沖液可由隔板上的小孔經(jīng)上腔流到下腔。2）液壓懸置的工作原理 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高頻小幅振動(dòng)時(shí)，上腔內(nèi)壓沒(méi)有上升，這樣可得

24、到較小的懸置剛度以減小振動(dòng)（圖3-16-8a）。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低頻大幅振動(dòng)時(shí)，活動(dòng)板的動(dòng)作愛(ài)到限制、上腔壓力升高，流體通過(guò)阻 尼孔流人下腔， 利用流體的流動(dòng)阻力，產(chǎn)生很大的阻尼力，從而使振功得到很大的衰減（圖3-6-8b）。在設(shè)計(jì)液壓式懸置時(shí)，可以改變某些參數(shù)，自由地設(shè)定共振頻率，例如改變液壓 懸置的動(dòng)態(tài)參數(shù)，節(jié)流孔的口徑和孔長(zhǎng)等，這樣， 利用液體的共振現(xiàn)象，就能實(shí)現(xiàn)任意的動(dòng) 態(tài)彈性特性。有的液壓式懸置還設(shè)有高頻節(jié)流孔等附加機(jī)件，能改善240Hz以下的動(dòng)態(tài)彈性特性。液壓懸置的動(dòng)態(tài)特性見(jiàn)圖 3-16-9。懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序 確定動(dòng)力總成的總質(zhì)量，包括內(nèi)部注滿的機(jī)油和冷卻液。 確定動(dòng)力總成的質(zhì)心位置。 確定動(dòng)力總成主慣性軸的位置。 測(cè)出或估算