主動(dòng)懸架比例液壓系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)迅速發(fā)展，隨著汽車(chē)保有量的增加，帶來(lái)的 技術(shù) 問(wèn)題也越來(lái)越引起人們的注意，而 液壓系統(tǒng) 則是 有關(guān) 汽車(chē)主動(dòng)安全 及舒適性 的重要系統(tǒng) 之一 。因此，如何開(kāi)發(fā)出高性能的 液壓 系統(tǒng)，為安全行駛提供保障 并提高汽車(chē)行駛舒適性 是我們要解決的主要問(wèn)題。 本文簡(jiǎn)要地分析了汽車(chē)液壓主動(dòng)懸架的基本結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)主動(dòng)懸架液壓比例控制系統(tǒng)進(jìn)行了靜態(tài)設(shè)計(jì)，其中包括對(duì)負(fù)載的分析以及 液壓缸 、 液壓泵 、 比例 方向 閥及相應(yīng)彈性元件的 設(shè)計(jì)計(jì)算并進(jìn)行 選取， 使其能對(duì)車(chē)輛懸架的 高度 、 剛度和阻尼進(jìn)行比例調(diào)節(jié)， 并通過(guò)確定比例主動(dòng)懸架液壓參數(shù)獲 取系統(tǒng)的模型參數(shù)。 最后繪制出主動(dòng)懸架比例液壓系統(tǒng)的各元部件及其整體裝配圖。 關(guān)鍵詞： 主動(dòng)懸架 ；比例液壓；系統(tǒng)；彈性元件；控制閥 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 he of in of is of of in to to is to be of On of of of of of it to to by of of of to of of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 目 錄 摘要 . . 第 1 章 緒論 . 1 述 . 1 車(chē)主動(dòng)懸架系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及研究現(xiàn)狀 . 1 第 2 章 主動(dòng)懸架比例液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) . 4 車(chē)主動(dòng)懸架系統(tǒng)的組成 . 4 壓傳動(dòng)工作原理和系統(tǒng)組成及特點(diǎn) . 5 動(dòng)懸架比例液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) . 7 章小結(jié) . 8 第 3 章 主動(dòng)懸架比例液壓系統(tǒng)基本計(jì)算 . 10 統(tǒng)基本計(jì)算 . 10 能器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 10 簧的設(shè)計(jì)與校核 . 11 振器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與主要參數(shù)的選擇 . 12 章小結(jié) . 14 第 4 章 液壓系統(tǒng)工作裝置設(shè)計(jì) . 15 壓缸 . 15 壓缸的類(lèi)型 . 15 壓缸的結(jié)構(gòu) . 15 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 壓缸的基本參數(shù)確定與設(shè)計(jì)計(jì)算 . 18 章小結(jié) . 22 第 5 章 液壓系統(tǒng)各元件的選用 . 23 壓控制閥 . 23 壓控制閥機(jī)理 . 23 液比例控制閥 . 23 壓泵 . 24 壓泵的功用 . 24 積式液壓泵的基本工作原理 . 24 章小結(jié) . 25 結(jié)論 . 26 參考文獻(xiàn) . 27 致謝 . 28 附錄 . 29 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒 論 述 車(chē)輛的懸架系統(tǒng)，是指連接車(chē)身與車(chē)軸等所有組合件的總稱(chēng)。由彈性元件，減震器及導(dǎo)向裝置組成的懸架裝置稱(chēng)為被動(dòng)懸架，上述元件分別起緩沖，減震和導(dǎo)向的作用。主動(dòng)懸架是近年來(lái)出現(xiàn)的新型懸架系統(tǒng)，它擁有自身的能源，并以一個(gè)力發(fā)生器取代了被動(dòng)懸架中的減震器或是在被動(dòng)懸架彈性元件與阻尼元件的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)主動(dòng)裝置。因此，開(kāi)發(fā)性?xún)r(jià)比高 的主動(dòng)懸架裝置是當(dāng)前主動(dòng)懸架技術(shù)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前采用液壓作動(dòng)器的懸架系統(tǒng)中所用控制閥大部分為伺服閥，僅有少部分為高速開(kāi)關(guān)閥。伺服懸架系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性雖好，但造價(jià)昂貴；高速開(kāi)關(guān)閥可降低整套懸架系統(tǒng)的造價(jià)。但其動(dòng)態(tài)特性較差，可控頻率在 2下。鑒于伺服系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)難度較大以及制造成本又高的原因，工業(yè)領(lǐng)域中的許多用戶(hù)提出來(lái)要用較為廉價(jià)的比例元件替代電液伺服元件。與此同時(shí)，電液比例技術(shù)的迅速發(fā)展以及比例元件性能的不斷提高也為滿(mǎn)足上述要求提供了可靠的技術(shù)保證。為此，本文采用價(jià)格較為低廉的高性能比例閥作為主動(dòng)懸架裝 置的控制閥。 車(chē)主動(dòng)懸架系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及研究現(xiàn)狀 自從汽車(chē)發(fā)明以來(lái)，工程師們就一直在研究如何將汽車(chē)的懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)得更好。最初的汽車(chē)懸架系統(tǒng)是使用馬車(chē)的彈性鋼板，效果當(dāng)然不會(huì)很好。 1908 年螺旋彈簧開(kāi)始用于轎車(chē)，當(dāng)時(shí)就曾經(jīng)有兩種截然不同的意見(jiàn)。第一種意見(jiàn)主張安裝剛性較大的螺旋彈簧，以使車(chē)輪保持著與路面接觸的傾向，提高輪胎的抓地能力。但是這樣的弊端是乘坐汽車(chē)時(shí)有較強(qiáng)烈的顛簸感覺(jué)。另一種意見(jiàn)認(rèn)為應(yīng)該采用較軟的螺旋彈簧，以適應(yīng)崎嶇不平的路面，提高乘坐汽車(chē)時(shí)的平穩(wěn)性及舒適性。但是這樣的汽車(chē)操縱性較差。到了三 四十年代，獨(dú)立懸架開(kāi)始出現(xiàn)，并得到很大發(fā)展。減振器也由早期的摩擦式發(fā)展為液力式。這些改進(jìn)無(wú)疑提高了懸架的性能，但無(wú)論怎樣改良，此時(shí)的懸架仍然屬于被動(dòng)式懸架，仍然在很多方面有很大局限性。 衡量懸架性能好壞的主要指標(biāo)是汽車(chē)行駛的平順性和操縱穩(wěn)定性，但這兩個(gè)方面是相互排斥的性能要求，往往不能同時(shí)滿(mǎn)足。怎樣在二者之間取得合理的平衡以達(dá)到最好的效果，一直是工程師們的研究課題。 平順性一般通過(guò)車(chē)體或車(chē)身某個(gè)部位 (如車(chē)底板、駕駛員座椅處 )的加速度響應(yīng)來(lái)評(píng)價(jià)，操縱穩(wěn)定性則可以通過(guò)車(chē)輪的動(dòng)載來(lái)度量。例如，若降低彈簧的剛度 ，則車(chē)體買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 加速度減少使平順性變好，但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致車(chē)體位移的增加。由此產(chǎn)生車(chē)體重心的變動(dòng)將引起輪胎負(fù)荷變化的增加，對(duì)操縱穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響；另一方面，增加彈簧剛度會(huì)提高操縱穩(wěn)定性，但硬的彈簧將導(dǎo)致汽車(chē)對(duì)路面不平度很敏感，使平順性降低。所以，理想的懸架應(yīng)該在不同的使用條件下具有不同的彈簧剛度和減振器阻尼，既能滿(mǎn)足平順性要求又能滿(mǎn)足操縱穩(wěn)定性要求。 但是普遍使用的被動(dòng)懸架不可能達(dá)到設(shè)計(jì)師們的理想要求。被動(dòng)懸架因?yàn)榫哂泄潭ǖ膽壹軇偠群妥枘嵯禂?shù)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上只能是滿(mǎn)足平順性和操縱穩(wěn)定性之間矛盾的折衷，無(wú)法達(dá)到懸架控制的 理想境界。在使用上，為了使被動(dòng)懸架能夠?qū)Σ煌穆访婢哂幸欢ǖ倪m應(yīng)性，通常將懸架的剛度和減振器的阻尼設(shè)計(jì)成具有一定程度的非線(xiàn)性，比如采用變節(jié)距螺旋彈簧和三級(jí)阻力控制的液壓減振器。 由于被動(dòng)懸架設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是在滿(mǎn)足汽車(chē)平順性和操縱穩(wěn)定性之間進(jìn)行折衷，對(duì)于不同的使用要求，只能是在滿(mǎn)足主要性能要求的基礎(chǔ)上犧牲次要性能。所以盡管被動(dòng)懸架在設(shè)計(jì)上以不斷改進(jìn)被動(dòng)元件而實(shí)現(xiàn)了低成本、高可靠性的目標(biāo)，但始終無(wú)法解決同時(shí)滿(mǎn)足平順性和操縱穩(wěn)定性之間相矛盾的要求。 為此，自五六十年代起產(chǎn)生了主動(dòng)懸架的概念，它能夠根據(jù)懸架質(zhì)量的 加速度，利用電控液壓部件主動(dòng)地控制汽車(chē)的振動(dòng)。在這方面的研究，各大汽車(chē)制造公司均不遺余力。典型的例子，早期有雪鐵龍公司在 1955 年發(fā)展的一種液壓 以使汽車(chē)具有較好的行駛性能和舒適性，但是它的制造工序太復(fù)雜，最終難以普及。到 90 年代，日產(chǎn)公司在無(wú)限 車(chē)上應(yīng)用了新式主動(dòng)懸架，進(jìn)一步提高了轎車(chē)適應(yīng)崎嶇路面的能力。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了可變特性懸架控制系統(tǒng)。它可根據(jù)運(yùn)行條件與路面狀況，以手動(dòng)控制懸架特性變化。手動(dòng)開(kāi)關(guān)可選擇兩種擋位： 1.“擋位，剛性高，相當(dāng)于高級(jí)跑車(chē)的懸架特 性。 2.“擋位，柔性，相當(dāng)于高級(jí)旅行車(chē)的懸架特性。 現(xiàn)時(shí)引人注意的是奔馳公司發(fā)展的 統(tǒng)，可算是相對(duì)先進(jìn)的主動(dòng)懸架系統(tǒng)代表。 統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員從一開(kāi)始就沒(méi)有將注意力放在傳統(tǒng)的思路上，而是另辟蹊徑，集中研究車(chē)身在行駛時(shí)的跳動(dòng)。他們認(rèn)為，從穩(wěn)定性考慮，通過(guò)抑制車(chē)身在行駛時(shí)的起伏、傾斜及跳動(dòng)，可以最大限度地提高舒適性，而且更簡(jiǎn)單直接。對(duì)駕駛而言，采用剛性較大的螺旋彈簧，可以使汽車(chē)優(yōu)越的操縱駕駛性得到保證。早在多年前，研究人員已經(jīng)進(jìn)行過(guò)這方面的驗(yàn) 證。隨著近年來(lái)電子技術(shù)及電腦控制在轎車(chē)上大量應(yīng)用，這種新型主動(dòng)懸架變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的條件越來(lái)越成熟。最新面世的系統(tǒng)采用了大量電子控制買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 技術(shù)，奔馳公司稱(chēng)之為主動(dòng)式車(chē)身控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng) 傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)工作方式主要是通過(guò)厚重的車(chē)身跳動(dòng)，推壓液壓油，通過(guò)阻尼減振器抑制車(chē)身的振動(dòng)，并由螺旋彈簧將跳動(dòng)能量吸收。這種完全被動(dòng)的方式當(dāng)然有許多不足之處。而 統(tǒng)則通過(guò)感應(yīng)最輕微的車(chē)輪及車(chē)身動(dòng)作，在任何大的車(chē)身振動(dòng)之前及時(shí)對(duì)懸架系統(tǒng)作出調(diào)整，保持車(chē)身的平衡。該系統(tǒng)能夠很好地適應(yīng)各種路面情況，即使在異常崎嶇不平的地方，轎車(chē)也 能保持優(yōu)越的操縱性、舒適性及方向穩(wěn)定性。 為了達(dá)到理想的效果， 統(tǒng)在各條懸架滑柱內(nèi)裝有一套新型的液力調(diào)節(jié)伺服器，可動(dòng)態(tài)調(diào)整的液壓缸根據(jù)不同的路面情況自動(dòng)調(diào)節(jié)螺旋彈簧座的位置，這一點(diǎn)很重要。當(dāng)車(chē)輪遇到障礙物時(shí)， 統(tǒng)通過(guò)傳感器感知，自動(dòng)調(diào)節(jié)彈簧座，并在彈簧座上施加壓力，使之能最大限度地抵消傳遞給車(chē)身的跳動(dòng)能量。同樣的方法， 統(tǒng)還能夠避免轎車(chē)在制動(dòng)、加速及轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生的車(chē)身傾斜。當(dāng)汽車(chē)制動(dòng)或拐彎時(shí)的慣性引起彈簧變形，懸架傳感器會(huì)檢測(cè)出車(chē)身的傾斜度和橫向加速度。微電腦根據(jù)傳感器的信息，與預(yù)先設(shè)定的 數(shù)值進(jìn)行比較計(jì)算，并立即確定在什么位置上將多大的負(fù)載加到懸架上，使車(chē)身的傾斜減到最小。幾乎可以說(shuō)，車(chē)身在任何狀態(tài)下都能保持水平位置。 統(tǒng)的控制感應(yīng)裝置由兩個(gè)微型處理器及 13 個(gè)傳感器組成，每 10s 對(duì)懸架系統(tǒng)作一次掃描和調(diào)整。各傳感器分別向微處理器傳送車(chē)速、車(chē)輪制動(dòng)壓力、踏動(dòng)油門(mén)踏板的速度、車(chē)身垂直方向的振幅及頻率、轉(zhuǎn)向盤(pán)角度及轉(zhuǎn)向速度等數(shù)據(jù)。電腦不斷接收這些數(shù)據(jù)并與預(yù)先設(shè)定的臨界值進(jìn)行比較。同時(shí)，電腦能獨(dú)立控制每一個(gè)車(chē)輪上的執(zhí)行元件，從而能在任何時(shí)候、任何車(chē)輪上產(chǎn)生符合要求的懸架運(yùn)動(dòng)以適應(yīng)汽車(chē)的每 一種行駛狀況。 統(tǒng)使汽車(chē)對(duì)側(cè)傾、俯仰、橫擺、跳動(dòng)和車(chē)身高度的控制都能更加迅速、精確，即使在路況較差的路面上，汽車(chē)的跳動(dòng)也很小。而且汽車(chē)高速行駛和轉(zhuǎn)彎的穩(wěn)定性大大提高。車(chē)身的側(cè)傾小，車(chē)輪外傾角度變化也小，輪胎就能較好地保持與地面垂直接觸，使輪胎對(duì)地面的附著力提高，以充分發(fā)揮輪胎的驅(qū)動(dòng)制動(dòng)作用。此外汽車(chē)的載重量無(wú)論如何變化，汽車(chē)始終能保持一定的車(chē)身高度，所以懸架的幾何關(guān)系也可以確保不變。 目前，這種主動(dòng)式車(chē)身控制系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在奔馳最新的 C 系列轎車(chē)上，雖然價(jià)格不菲，但也贏得極佳的口碑，被譽(yù)為是動(dòng)力性能 和乘坐舒適性改進(jìn)的一個(gè)里程碑。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 第 2 章 主動(dòng)懸架比例液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 車(chē)主動(dòng)懸架系統(tǒng)的組成 主動(dòng)懸架中不再有傳統(tǒng)意義上的“彈簧剛度”和“阻尼特性”，懸架中的彈簧盒減震器全部或者至少部分被執(zhí)行元件所取代。系統(tǒng)還包括了各種必要的傳感器、信號(hào)處理器和控制單元?？刂茊卧鶕?jù)檢測(cè)到的各種信號(hào)判斷汽車(chē)的當(dāng)前狀態(tài)，并根據(jù)事先設(shè)定的控制策略決定執(zhí)行元件該輸出多大的力。系統(tǒng)內(nèi)部靠力閉環(huán)控制保證執(zhí)行元件輸出的力滿(mǎn)足指令的要求。圖 出了一種主動(dòng)懸架工作原理的示意圖（單個(gè)車(chē)輪），實(shí)際使用時(shí)，還必須包括更 多的傳感器以檢測(cè)必要的系統(tǒng)狀態(tài)量，比如與轉(zhuǎn)向時(shí)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)相關(guān)的橫向加速度、方向盤(pán)角速度，還有汽車(chē)車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)開(kāi)度、制動(dòng)踏板位置以及汽車(chē)車(chē)身高度等等。 圖 主動(dòng)懸架工作原理圖 A 執(zhí)行元件； E 比較器； F 力傳感器； P 電位器； V 控制閥； 1 懸架質(zhì)量； 2 加速度傳感器； 3 信號(hào)處理器； 4 控制單元； 5 進(jìn)油； 6 出油； 7 非懸掛質(zhì)量； 8 路面輸入 圖 一種實(shí)車(chē)采用的主動(dòng)懸架布置圖。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 圖 轎車(chē)主動(dòng)懸架布置示意圖 1 懸架位移傳感器； 2 后懸架執(zhí)行元件； 3 車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)傳感器； 4 隔離閥； 5 前懸架執(zhí)行元件； 6 控制閥； 7 液力泵； 8 油門(mén)位置傳感器； 9 車(chē)速傳感器； 10 控制踏板位置傳感器； 11 方向盤(pán)傳感器； 12 中央控制單元 主動(dòng)懸架的性能指標(biāo)可以用多個(gè)系統(tǒng)輸出變量的均方根值的加權(quán)和來(lái)表征。這些變量可以包括車(chē)身加速度、車(chē)輪與地面間的動(dòng)載、車(chē)輪相對(duì)于車(chē)身的位移以及執(zhí)行元件的作用力等。系統(tǒng)的控制變量也比傳統(tǒng)的被動(dòng)懸架要多，并且參數(shù)的選擇范圍也更寬。一般多采用隨機(jī)優(yōu)化控制理論來(lái)確定系統(tǒng)的控制策略。研究表明，如果相對(duì)于路面不平度而言有足夠大的懸架工作行程，則在某一特定的穩(wěn)定工況下（載荷 、車(chē)速以及路面不平度函數(shù)都保持不變），主動(dòng)懸架所達(dá)到性能指標(biāo)與專(zhuān)門(mén)為這種特定工況所涉及的被動(dòng)懸架相當(dāng)。當(dāng)工況變化并且相對(duì)路面不平度而言懸架的工作行程受到限制（實(shí)際汽車(chē)上都是這種情況）時(shí)，主動(dòng)懸架與被動(dòng)懸架相比，平順性指標(biāo)和車(chē)輪接地性能都會(huì)提高，在不良路面上，可提高 10%15%。 主動(dòng)懸架執(zhí)行元件的響應(yīng)頻率范圍要超過(guò)汽車(chē)上車(chē)輪剛度所對(duì)應(yīng)的頻率，約為10前汽車(chē)上采用的大都是電液伺服機(jī)構(gòu)，頻帶越高，則實(shí)現(xiàn)起來(lái)越困難，成本和質(zhì)量都會(huì)增大，系統(tǒng)所消耗的能量也會(huì)增加。如果在系統(tǒng)中并聯(lián)入傳統(tǒng)的彈簧和減震器以承受 靜載荷并提供常規(guī)情況下的阻尼，則系統(tǒng)的能量消耗和執(zhí)行元件的尺寸、液壓都會(huì)下降，但這種方式的集成性不佳。 主動(dòng)懸架中的關(guān)鍵部件之一是電液伺服器。它根據(jù)中央控制單元給出的電信號(hào)控制流向執(zhí)行元件的油量，為此必須有很高的放大倍率，將幾十毫瓦的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為幾十千瓦的液壓功率，同時(shí)還要有足夠快的反應(yīng)速度，要能在幾毫秒之內(nèi)實(shí)現(xiàn) 95%的流量變化，另外還具備高靈敏度，可以 5%的步長(zhǎng)進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。 壓傳動(dòng)工作原理和系統(tǒng)組成及特點(diǎn) 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 （ 1） 液壓傳動(dòng)的工作原理 液壓傳動(dòng)是利用密閉系統(tǒng)中的受壓液體來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一 種傳動(dòng)方式。 液壓缸 、 油箱以及它們之間的連通油路構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)， 里面充滿(mǎn)液壓油。放油閥 關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)密閉。當(dāng)提起杠桿時(shí)， 液壓缸的柱塞上移，其油腔密封容積增大，形成部分真空；此時(shí)單向閥 封住通向 液壓缸的油路，油箱中的油液在大氣壓的作用下經(jīng)過(guò)吸油管路推開(kāi)單向閥 進(jìn)入液壓缸油腔，完成一次吸油。接著，壓下杠桿， 液壓缸柱塞下移，其油腔密封容積減小 ，油液壓力升高，單向閥自動(dòng)關(guān)閉，壓力油推開(kāi)單向閥 經(jīng)油路流入 液壓缸 內(nèi)。由于 液壓缸油腔 也是一個(gè)密閉的容積。所以進(jìn)入的油液因受擠壓而產(chǎn)生的作用力就推動(dòng) 液壓缸的柱塞上升。并將重物 (簧載質(zhì)量 轎車(chē)車(chē)身 )向上頂起一段距離。這樣反復(fù)提 、 壓杠桿，就可以使重物不斷上升，達(dá)到起重的目的。將放油閥旋轉(zhuǎn) 90 度，在重物重力作用下，大油缸的油液排回油箱 ，柱塞可下降到原位置。 從上述例子中可以看出液壓傳動(dòng)是以液體作為工作介質(zhì)來(lái)傳動(dòng)的；它依靠密閉溶劑的變化傳遞運(yùn)動(dòng)，依靠液體內(nèi)部的壓力（由外界負(fù)載所引起）傳遞動(dòng)力。液壓傳動(dòng)裝置本質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它先將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為便于輸送的液壓能 ，隨后又將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能而做功。 （ 2） 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 ，液壓缸活塞桿與汽車(chē)車(chē)廂鉸接。當(dāng)液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)，換向閥中的閥芯處于 相應(yīng) 位置時(shí)，車(chē)廂舉傾機(jī)構(gòu)不工作，即 液壓泵輸出的壓力油經(jīng)單向閥 、換向閥中的油道及回油管返回油箱。由于液壓缸活塞上 、 下腔均與油箱連通，此時(shí)，液壓缸處于不工作狀態(tài)。 在外力作用下，推動(dòng)換向閥芯右移，換向閥的油道與液壓泵供油路關(guān)閉。從液壓泵輸出的壓力油經(jīng)換向閥的油道進(jìn)入液壓缸活塞下腔，推動(dòng)液壓缸活塞上移，通過(guò)活塞桿實(shí)現(xiàn)車(chē)廂的舉升。 為了防止液壓系統(tǒng)過(guò)載，在液壓缸進(jìn)油路上裝有限壓閥 限壓閥開(kāi)啟，一部分壓力油通過(guò)限壓閥返回油箱，系統(tǒng)油壓則不再升高。 當(dāng)外力去除后，在換向閥芯左側(cè)彈簧力 的作用下，換向閥芯 返回到原來(lái)位置 。此時(shí)，液壓缸活塞下腔通過(guò)換向閥與回油路連通。液壓缸活塞下腔壓力油返回油箱，車(chē)廂在自重作用下下降。 綜上所述，通?？梢詫⒁簤合到y(tǒng)分成以下四個(gè)組成部分。 1. 動(dòng)力元件 液壓泵。把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體液壓能的裝置。 2. 執(zhí)行元件 液壓缸 、 液壓馬達(dá)。把液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。 3. 控制元件 對(duì)系統(tǒng)中液體的壓力 、 流量或流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的裝置。 4. 輔助元件 除上述三個(gè)部分以外的其他裝置。例如油箱 、 濾油器 、 油管 、 管買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 接頭及密封件等。 5. 工作介質(zhì) 利用它進(jìn)行能量和信號(hào)傳遞。 液壓 傳動(dòng)系統(tǒng)就是按機(jī)械的工作要求，選擇上述不同液壓元件，用管路將它們組合在一起，使之完成一定工作循環(huán)的整體。換向閥和限壓閥在制造時(shí)做成了一體結(jié)構(gòu)，可節(jié)省材料和空間，減少閥間連接油管，又稱(chēng)組合閥。 液壓系統(tǒng)圖是用各液壓元件和管路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖表示的一種半結(jié)構(gòu)式的工作原理圖 。它直觀性強(qiáng)，容易理解，但繪制起來(lái)比較麻煩。用反映各液壓元件功能的符號(hào)表示，并用通路連接起來(lái)組成的同一個(gè)液壓系統(tǒng)工作原理圖，使用這些圖形符號(hào)可使液壓系統(tǒng)圖簡(jiǎn)單明了，便于繪制。 (3) 液壓傳動(dòng)的特點(diǎn) 液壓傳動(dòng)與其他傳動(dòng)形式相比較，有以下特點(diǎn)。 單位體積所具有的功率）大，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕。 實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，且調(diào)速范圍大。 慣性矩小，變速性能好?？蓪?shí)現(xiàn)高頻率的換向，因而，在汽車(chē)電控系統(tǒng)中經(jīng)常用到與微電子技術(shù)結(jié)合組成的性能好 、 自動(dòng)化程度高的傳動(dòng)及控制系統(tǒng)，如汽車(chē)電控液力自動(dòng)變速器 、 汽車(chē)制動(dòng)防抱死系統(tǒng) 、 汽車(chē)制動(dòng)力分配系統(tǒng)等。且控制 、 調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單，省力，操作方便。 壓元件具有自潤(rùn)滑作用，有利于延長(zhǎng)液壓元件的使用壽命。同時(shí)，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)也易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過(guò)載 保護(hù) 。 系列化和通用化，有利于組織生產(chǎn)和設(shè)計(jì)。 但液壓傳動(dòng)也有不足，如液壓傳動(dòng)效率低，速比不如機(jī)械傳動(dòng)準(zhǔn)確，工作時(shí)受溫度影響較大，不宜在很高或很低的溫度條件下工作，液壓元件的制造精度要求較高，造價(jià)較高，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)不易找出原因等。 動(dòng)懸架比例液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 比例懸架設(shè)計(jì)，就是在被動(dòng)懸架系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝一個(gè)可以產(chǎn)生作用力的動(dòng)力裝置，其二自由度模型如圖 示。動(dòng)力裝置由液壓油源 、液壓缸和電液比例閥組成。最終構(gòu)成主動(dòng)懸架比例液壓系統(tǒng)。 其系統(tǒng)作用過(guò)程為： 路面有不平度輸入0M ，然后再由 1M 經(jīng)懸架剛度M ，使簧載質(zhì)量 2M 產(chǎn)生加速度；此時(shí)，液壓主動(dòng)懸架控制系統(tǒng)通過(guò)加速度傳 感器測(cè)得其加速度信號(hào)，再經(jīng)電荷放大器將所得電信號(hào)放大以使其與控制器的輸入電信號(hào)幅值（電壓或電流）相匹配；最后，由控制器對(duì)所測(cè)得的電信號(hào)按照事先設(shè)計(jì)好的控制規(guī)律進(jìn)行處理，得到的對(duì)應(yīng)輸買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 出控制量傳給比例閥，比例閥輸出相應(yīng)的流量來(lái)控制液壓缸，使其作出相應(yīng)的動(dòng)作以改變簧載質(zhì)量的加速度，從而讓加速度在期望的范圍內(nèi)波動(dòng)。理論上，這一動(dòng)力裝置產(chǎn)生的作用力可根據(jù)需要在極短的時(shí)間內(nèi)由零變化到無(wú)窮大。但作用力越大 、速度變化越快，需要液壓系統(tǒng)的工作壓力就越高，系統(tǒng)消耗的能量也就越大。 之后控制器調(diào)節(jié)比例方向閥并產(chǎn)生信號(hào)調(diào)節(jié)液壓缸，控 制其伸縮，以此來(lái)調(diào)節(jié)簧載質(zhì)量 (汽車(chē)車(chē)身部分 )主動(dòng)改變車(chē)身高度。而對(duì)于 阻尼系數(shù)的調(diào)節(jié) ，在此系統(tǒng)里加裝阻尼控制執(zhí)行器過(guò)接受液壓缸伸縮傳遞的信號(hào)，對(duì)阻尼進(jìn)行相應(yīng)的控制與調(diào)節(jié) 。最后，關(guān)于車(chē)身剛度的調(diào)節(jié)在這里加裝蓄能器直動(dòng)式電磁 閥壓泵 其中 蓄能器一端接液壓缸一端接 直動(dòng)式電磁閥 ，氣壓泵用來(lái)壓縮空氣進(jìn)入， 直動(dòng)式電磁閥 調(diào)節(jié)空氣流量 ，也就是 控制蓄能器中的空氣量與相應(yīng)壓力 由此實(shí)現(xiàn)主動(dòng) 調(diào)節(jié) 懸掛剛度 的 目的 。 圖 汽車(chē)主動(dòng)懸架比例系統(tǒng)模型 1M 非簧載質(zhì)量； 2M 簧載質(zhì)量； 輪胎剛度； 懸架彈簧剛度； 懸架阻尼系數(shù)； F 作用力發(fā)生器 (液壓缸 )； 0z 路面激勵(lì)位移； 1z 非簧載質(zhì)量位移； 2z 簧載質(zhì)量位移 ； 阻尼控制執(zhí)行器 ； 氣囊式蓄能器 ； 直動(dòng)式蓄能器 ； 氣壓泵 章小結(jié) 本章主要是對(duì) 主動(dòng)懸架比例液壓系統(tǒng)進(jìn)行 整體 設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包 括主動(dòng)懸架的 組成與 選取 、 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理概述以及相關(guān)部件組成的確定與選取。由此章可 實(shí)買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 現(xiàn) 對(duì)主動(dòng)懸架比例液壓系統(tǒng)的 控制，從而達(dá)到控制車(chē)身高度、阻尼以及剛度的目的 。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 第 3 章 主動(dòng)懸架比例液壓 系統(tǒng)基本計(jì)算 統(tǒng)基本計(jì)算 假設(shè)基于車(chē)輛模型的某轎車(chē)主動(dòng)懸架的結(jié)構(gòu)參數(shù)為 ： 91 ， 002 ，t /200000 ， s /17000 ， s /1317 。 設(shè)計(jì)懸架液壓系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)工程實(shí)際提出的技術(shù)要求為 ：執(zhí)行器頻寬c為 1520程 0 ；活塞桿最大隨動(dòng)速度 s。設(shè)定雙活塞桿液壓缸輸出的最大作用力為 6000N、 液壓缸的最大伸出速度為 s、 液壓缸有效行程為 0 、 液壓缸內(nèi)徑為 63塞桿直徑為 40液壓缸內(nèi)泄漏系數(shù) 0、 有效體積彈性系數(shù) 1077 0 0 ，則可計(jì)算出液壓缸工作面積： 242 4.3 負(fù)載工作壓力： M P 0 0 0/6 0 0 0 4 系統(tǒng)所需流量： m i n/4m a xm a x 考慮系統(tǒng)流量損耗，設(shè)定系統(tǒng)流量為 20L/液壓缸工作容積： 3424 液壓缸 負(fù)載固有頻率： 工程設(shè) 計(jì)實(shí)踐證明， ，動(dòng)態(tài)特性較好，由此可見(jiàn)液壓缸尺寸選擇是合適的。 能器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 本系統(tǒng)選擇折合型蓄能器 ，功用是 吸收沖擊 (波紋型 )，傳送異性液體，最高工作買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 壓力 2特點(diǎn)是 空氣與油隔離，油不易氧化，尺寸小，重量輕，反應(yīng)靈敏，充氣方便 。 系統(tǒng)壓力 ，效率 ，氣缸力 4102 。 則空氣氣缸內(nèi)徑為： A 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取標(biāo)準(zhǔn)缸徑 160 。 驗(yàn)算氣缸力的大?。?A 44622 簧的設(shè)計(jì)與校核 在考慮安裝空間的限制和性能要求的條件下 ，對(duì)懸架系統(tǒng)的螺旋彈簧進(jìn)行尺寸上的具體分析，首先，螺旋彈簧材料選用 60 硅鉻釩鋼 )，屬第一類(lèi)彈簧，許用切應(yīng)力 為 2/57 。 根據(jù)安裝空間，取螺旋彈簧中徑為 162 ，螺旋彈簧的直徑為 ，則有： 旋繞比為 (一般取值為 6 10 之間 ) 4 393 彈簧靜撓度 18路面譜幅值取最大值即 2/5.3 時(shí)，彈簧所承受載荷最大，其值為s 4 2 5 6)(m a x 。 根據(jù)公式對(duì)彈簧進(jìn)行校核計(jì)算為 ： 2 5 6m a 3 28/3 ，經(jīng)校核證明彈簧是符合要求的。 彈簧的最大壓縮變形量 63/ma 間距為 n 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 彈簧高度為 : 1 為 保 證 彈 簧 的 穩(wěn) 定 ， 彈 簧 的 高 徑 比 不 應(yīng) 超 過(guò) 許 用 值 ， 故 需 進(jìn) 行 驗(yàn)證 : 以滿(mǎn)足要求。 圖 旋 彈簧模型 圖 旋彈簧的端部結(jié)構(gòu) 振器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與主要參數(shù)的選擇 減 振 器的功能是吸收懸架垂直振動(dòng)的能量 ，并轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉，使振動(dòng)迅速衰減。以前曾經(jīng)使用過(guò)的名稱(chēng)“避震器”容易引起誤會(huì)，以為減振器可以緩和沖擊，實(shí)際上緩和沖擊靠的是懸架彈性原件及輪胎的 彈性變形。 減振器大體上可以分為兩大類(lèi)，即摩擦式減振器和液力減振器。摩擦式減振器利用兩個(gè)緊壓在一起的盤(pán)片之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力 提供阻尼。由于庫(kù)倫摩擦力隨相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的提高而減小，并且很容易受油 、 水等的影響，無(wú)法滿(mǎn)足平順性的要求，因此雖然具有質(zhì)量小 、 造價(jià)低 、 易調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)，但現(xiàn)代汽車(chē)上已不再采用這類(lèi)減振器。液力減振器首次出現(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 。與筒式液力減振器相比，搖臂式減振器的活塞行程要短得多，因此其工作油壓可高達(dá) 1530筒式減振器只有 5式減振器的質(zhì)量?jī)H為搖臂式的約 1/2，并且制造方便，工作壽命長(zhǎng)，因而現(xiàn)代汽車(chē)幾乎都采用筒式減振器。 筒式減振器最常用的三種結(jié)構(gòu)型 式包括：雙筒式 、 單筒充氣式和雙筒充氣式 ，本文采用雙筒式液力減振器。 雙筒式液力減振器： 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 圖 筒式減振器工作原理圖 1 活塞； 2 工作缸筒； 3 貯油缸筒； 4 底閥座； 5 導(dǎo)向座； 6 回流孔活塞桿； 7 油封； 8 防塵罩； 9 活塞 雙筒式液力減振器的工作原理如圖 示。其中 A 為工作腔， C 為補(bǔ)償腔，兩腔之間通過(guò)閥系連通，當(dāng)汽車(chē)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)活塞 1 在工作腔 A 中上下移動(dòng)，迫使減振器液流過(guò)相