汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓

汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓

Welcometothistraining歡迎參加本次培訓 主講人：XXX學時：21目錄一、橡膠材料二、橡膠襯套的組成三、橡膠襯套的分類四、橡膠襯套的結(jié)構(gòu)及特性五、橡膠襯套作用六、橡膠襯套與懸架的關(guān)系

汽車技術(shù)培訓-2汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓一、橡膠材料天然橡膠由橡膠樹上流出的膠乳制取，大約有5000個異戊二

烯（C5H8）單體構(gòu)成的一種鏈狀高分子1.1天然橡膠天然狀態(tài)下分子結(jié)構(gòu)呈線性，由很長的分子鏈構(gòu)成，分子鏈之間相互不產(chǎn)生交聯(lián)，具有較大的柔順性。汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓3一、橡膠材料1.1天然橡膠在外力作用下:分子鏈本身的伸張或收縮表現(xiàn)為天然橡膠的超彈性分子鏈之間的相互摩擦表現(xiàn)為天然橡膠的粘性分子鏈之間的錯動表現(xiàn)為天然橡膠的塑性。因此天然橡膠具有超彈性、粘性阻尼特性、大變形時的塑性三個重要的物理特性，且對溫度非常敏感。這些物理特性使其變得柔軟、膠粘，很少得到實際應用汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓4一、橡膠材料1.2生膠生膠：未硫化的橡膠膠料即沒有加入配合劑且尚未交聯(lián)的橡膠。屬于彈粘性體，在去除外力時不具備恢復原狀。一般由線型大分子或帶有支鏈的線型大分子構(gòu)成，可以溶于有機溶劑?？伤苄院驼持允巧z最重要的特性混煉膠：生膠與配合劑經(jīng)加工混合均勻且未被交聯(lián)的橡膠。常用的配合劑有硫化劑、促進劑、活性劑、補強填充劑、防老劑等。1.3混煉膠汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓5一、橡膠材料硫化膠：混煉膠在一定的溫度、壓力和時間作用下，經(jīng)交聯(lián)由線型大分子變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而得到的橡膠。一般不溶于溶劑。1.4硫化天然橡膠橡膠的填充物通常是炭黑微粒(20nm-50μm)，炭黑微粒的填充改善了分子鏈之間相對運動時對分子鏈的磨損破壞，且增強了對機械能的耗散能力，使橡膠阻尼特性和彈性特性得到增強。硫化過程中硫原子在分子鏈的交疊處把天然橡膠分子鏈交聯(lián)

在一起。硫化工藝加強了橡膠的強度和彈性，使之很難發(fā)生

塑性變形，且減少了對溫度的敏感程度。6汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓一、橡膠材料1.4硫化天然橡膠橡膠的填充物通常是炭黑微粒(20nm-50μm)，炭黑微粒的填充改善了分子鏈之間相對運動時對分子鏈的磨損破壞，且增強了對機械能的耗散能力，使橡膠阻尼特性和彈性特性得到增強。7汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓一、橡膠材料

橡膠經(jīng)過硫化和填充兩個工藝后，其力學性能主要是彈性特

性和阻尼特性，在不同的使用工況下，它們使橡膠件表現(xiàn)為

兩種重要的特性：即靜態(tài)力學特性和動態(tài)力學特性1.4硫化天然橡膠

橡膠材料的靜態(tài)力學特性是指在緩慢加載工況下，通常是線

性加載，橡膠應力應變行為特性。

橡膠元件的靜態(tài)力學特性是指在緩慢線性加載工況下，橡膠

元件變形δ(t)與外力F(t)的變化關(guān)系，稱為橡膠元件的靜剛度特性。8汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓一、橡膠材料1.4硫化天然橡膠橡膠材料的靜態(tài)特性9汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓一、橡膠材料

動態(tài)力學特性是橡膠材料在受到大小和方向不斷變化的外力

作用時表現(xiàn)出來的力學行為，是在加載正弦力作用下的應力

應變行為特性。1.4硫化天然橡膠10汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓二、橡膠襯套的組成2.1橡膠襯套組成外筒、內(nèi)筒、橡膠部分11汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓二、橡膠襯套的組成2.1橡膠襯套組成常見的橡膠襯套很難提供在低頻振動控制時所需要的大

阻尼。液壓襯套是一種可在一個較大的頻率范圍內(nèi)提供

大阻尼和大剛度的振動控制元件12汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓三、橡膠襯套的分類壓縮型橡膠襯套能夠承受較大的載荷，多用于載荷大或橡膠空間余量小的場合。按照橡膠襯套的形狀：壓縮型、剪切型、復合型13汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓14三、橡膠襯套的分類隔振塊14汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓15三、橡膠襯套的分類剪切型橡膠襯套多用于希望主方向的彈簧常數(shù)特別低的場合或載荷輕的場合15汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓16三、橡膠襯套的分類控制臂襯套副車架襯套16汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓17三、橡膠襯套的分類復合型橡膠襯套，在以上兩種橡膠襯套的彈簧常數(shù)比均不能達到要求時，常采用這種形式的橡膠襯套，這種襯套能夠承受剪切和壓縮載荷17汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓18四、橡膠襯套的結(jié)構(gòu)和特性橡膠變形與剛度特性18汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓19四、橡膠襯套的結(jié)構(gòu)和特性19汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓20四、橡膠襯套的結(jié)構(gòu)和特性橡膠筒形襯套與剛度特性20汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓21四、橡膠襯套的結(jié)構(gòu)和特性(2)對(1)若橡膠厚度增加一倍P方向剛度為1/2(3)對(2)嵌入中間板只能使Q方向剛度變硬21汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓22四、橡膠襯套的結(jié)構(gòu)和特性(4)若對端部配置橡膠，便形成如圖所示的特性(5)設(shè)計成有減弱槽結(jié)構(gòu)，可改變彈簧特性22汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓23四、橡膠襯套的結(jié)構(gòu)和特性靜剛度特性曲線的非線性是橡膠材料的非線性和金屬約束面的共同作用動剛度以及阻尼頻率隨頻率的增加而增大動剛度隨溫度增大而減小，隨振幅的增大而減小靜、動剛度隨橡膠材料的彈性模量增加而增加23汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓24五、橡膠襯套功用橡膠的彈性模量較金屬的小，隔振減噪效果顯著

橡膠0.2~8Mpa；金屬2.10GPa5.1優(yōu)點橡膠的形狀不受限制，各方向的剛度可在一定范圍內(nèi)自由的選擇，變更起來也較容易；能適當?shù)倪x擇三個方向的彈簧剛度比

能很容易的與金屬件牢固結(jié)合，大大簡化了固定和支撐結(jié)構(gòu)，使整車質(zhì)量降低，另外與金屬容易結(jié)合使得襯套可以承受多方向的載荷

24汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓25五、橡膠襯套功用硫化橡膠的內(nèi)部摩擦比金屬內(nèi)部的摩擦大，且具有隨頻率增大而增大的傾向，故在共振時振幅較小。內(nèi)部摩擦產(chǎn)生的阻尼可以吸收振動和沖擊能量5.1優(yōu)點25汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓26五、橡膠襯套功用隔振緩和從路面?zhèn)鱽淼恼駝蛹皼_擊，在不改變低頻段的隔振特性的前提下，能夠大大改善系統(tǒng)在高頻段的隔振效果隔離高頻固體振動，降低路面不平度引起的車內(nèi)噪聲。5.2功用26汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓27五、橡膠襯套功用起萬向鉸的功能，可以避免一些零件在使用中受彎和早期磨損。

5.2功用通過調(diào)整易改變懸架的特性，實現(xiàn)懸架的精確設(shè)計。27汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓28六、橡膠襯套與懸架6.1橡膠襯套與前懸架車輛在起伏路面行駛時,可認為輸入輪胎的力是上下方向，Z方向的剛度小利于車輛的平順性、舒適性。車輛駛過道路接縫、減速帶等小凸起時，不僅有上下力，還有相當大的前后力，X方向剛度小利于緩和沖擊。

Y向剛度大，提高了汽車的橫向剛度，抗側(cè)傾性好，從而提高汽車的操控性。28汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓29六、橡膠襯套與懸架6.1橡膠襯套與前懸架轉(zhuǎn)彎行駛受側(cè)向力時（圖中左轉(zhuǎn)）襯套A的變形小襯套B的變形大車輪產(chǎn)生負前束車輛趨于不足轉(zhuǎn)向29汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓30六、橡膠襯套與懸架6.1橡膠襯套與前懸架30汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓橡膠襯套要綜合考慮汽車的操縱穩(wěn)定性和平順性的要求。六、橡膠襯套與懸架31汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓

懸架襯套的要求

從操縱穩(wěn)定性的角度：Kx/Ky要高；Kz高。

從平順性的角度：為了降低振動，要求大阻尼（低頻、大振副激勵）；為了降低噪聲，要求低剛度（高頻、小振幅）6.1襯套設(shè)計六、橡膠襯套與懸架32汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓混合膠料的襯套結(jié)構(gòu)：混合膠料襯套的性能動靜比越低、其內(nèi)部的阻尼越小，對改善疲勞有好處。6.1襯套設(shè)計六、橡膠襯套與懸架33汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓多級性能的襯套(1)對扭轉(zhuǎn)梁懸架，縱向剛度的要求為：從舒適性的角度講：要求縱向方向的剛度低；從操縱穩(wěn)定性的角度講，要求Kx/Ky大。(2)實現(xiàn)方式液壓襯套可以在徑向和軸線兩個方向?qū)崿F(xiàn)。6.1襯套設(shè)計六、橡膠襯套與懸架34汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓6.1襯套設(shè)計六、橡膠襯套與懸架35汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓6.1襯套設(shè)計六、橡膠襯套與懸架36汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓

當激振頻率比較低時，動剛度低；高頻激振時，流道中的流體來不及流動，因而剛度大；激振頻率在兩者之間時，流道中的流體象一個動力吸振器，它可以抑止懸架系統(tǒng)的一些部件的剛體模態(tài)。它廣泛的應用于控制臂的襯套、副車架襯套、扭轉(zhuǎn)梁懸架襯套和多連桿懸架縱臂的襯套。

6.1襯套設(shè)計六、橡膠襯套與懸架37汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓軸向型6.1襯套設(shè)計六、橡膠襯套與懸架38汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓徑向型6.1襯套設(shè)計六、橡膠襯套與懸架39汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓動剛度6.1襯套設(shè)計六、橡膠襯套與懸架40汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓滯后角6.1襯套設(shè)計六、橡膠襯套與懸架41汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓軸向型液壓襯套和橡膠襯套在徑向方向動態(tài)特性的對比6.1襯套設(shè)計六、橡膠襯套與懸架42汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓43六、橡膠襯套與懸架轉(zhuǎn)彎受側(cè)向力時6.2橡膠襯套與前懸架43汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓44六、橡膠襯套與懸架Fy轉(zhuǎn)彎受側(cè)向力時6.2橡膠襯套與前懸架44汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓45六、橡膠襯套與懸架受縱向力時b點側(cè)向位移大于a點，b點退讓懸架被向后壓車輪前束6.2橡膠襯套與前懸架45汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓46六、橡膠襯套與懸架6.2橡膠襯套與前懸架TestTestDateLong_Brake_Compliance_var_g_Test.tst7-MAY-200811:39:24VehicleMakeVehicleModelFAWA501VehicleYearVIN2008LFPH3ACCX71A83790Comment1Comment2Comment3TrendFitEquation=(Right)-5,190186E-06x^2+-2,22556E-03x+0,2606705TrendFitEquation=(Left)-7,606431E-07x^2+-1,426873E-03x+1,218684E-02MINNminMAXNminNMINminNMAXmin-2013,030,002008,503,3099,89-1,321988,283,96-2019,65-0,502008,135,44-2007,94-1,161963,005,77<-backwardsforwards-><-Toe-outToe-in->Long.BrakeTest46汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓47六、橡膠襯套與懸架受縱向力時6.2橡膠襯套與前懸架47汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓48六、橡膠襯套與懸架6.3橡膠襯套與后懸架車輛在起伏路面行駛時,可認為輸入輪胎的力是上下方向，Z方向（主要是副車架襯套）的剛度小利于車輛的平順性、舒適性。車輛駛過道路接縫、減速帶等小凸起時，不僅有上下力，還有相當大的前后力，X方向剛度小利于緩和沖擊。

Y向剛度大，提高了汽車的橫向剛度，抗側(cè)傾性好，從而提高汽車的操控性。48汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡膠襯套及其與懸架關(guān)系分析培訓49六、橡膠襯套與懸架轉(zhuǎn)彎受側(cè)向力時（車輛左轉(zhuǎn)）6.3橡膠襯套與后懸架襯套A的變形大襯套B的變形小車輪產(chǎn)生前束車輛趨于不足轉(zhuǎn)向Fy49汽車技術(shù)培訓-汽車技術(shù)培訓-汽車用橡