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

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 國內(nèi)汽車市場迅速發(fā)展，隨著汽車保有量的增加，帶來的 技術(shù) 問題也越來越引起人們的注意，而 液壓系統(tǒng) 則是 有關(guān) 汽車主動安全 及舒適性 的重要系統(tǒng) 之一 。因此，如何開發(fā)出高性能的 液壓 系統(tǒng)，為安全行駛提供保障 并提高汽車行駛舒適性 是我們要解決的主要問題。 本文簡要地分析了汽車液壓主動懸架的基本結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，對主動懸架液壓比例控制系統(tǒng)進行了靜態(tài)設(shè)計，其中包括對負載的分析以及 液壓缸 、 液壓泵 、 比例 方向 閥及相應(yīng)彈性元件的 設(shè)計計算并進行 選取， 使其能對車輛懸架的 高度 、 剛度和阻尼進行比例調(diào)節(jié)， 并通過確定比例主動懸架液壓參數(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： 主動懸架 ；比例液壓；系統(tǒng)；彈性元件；控制閥 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 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 號交流 401339828 或 11970985 I 目 錄 摘要 . . 第 1 章 緒論 . 1 述 . 1 車主動懸架系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及研究現(xiàn)狀 . 1 第 2 章 主動懸架比例液壓系統(tǒng)方案設(shè)計 . 4 車主動懸架系統(tǒng)的組成 . 4 壓傳動工作原理和系統(tǒng)組成及特點 . 5 動懸架比例液壓系統(tǒng)方案設(shè)計 . 7 章小結(jié) . 8 第 3 章 主動懸架比例液壓系統(tǒng)基本計算 . 10 統(tǒng)基本計算 . 10 能器的設(shè)計與計算 . 10 簧的設(shè)計與校核 . 11 振器的結(jié)構(gòu)類型與主要參數(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 . 15 壓缸 . 15 壓缸的類型 . 15 壓缸的結(jié)構(gòu) . 15 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 壓缸的基本參數(shù)確定與設(shè)計計算 . 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 . 27 致謝 . 28 附錄 . 29 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒 論 述 車輛的懸架系統(tǒng)，是指連接車身與車軸等所有組合件的總稱。由彈性元件，減震器及導(dǎo)向裝置組成的懸架裝置稱為被動懸架，上述元件分別起緩沖，減震和導(dǎo)向的作用。主動懸架是近年來出現(xiàn)的新型懸架系統(tǒng)，它擁有自身的能源，并以一個力發(fā)生器取代了被動懸架中的減震器或是在被動懸架彈性元件與阻尼元件的基礎(chǔ)上增加了一個主動裝置。因此，開發(fā)性價比高 的主動懸架裝置是當(dāng)前主動懸架技術(shù)研究的重點和難點。目前采用液壓作動器的懸架系統(tǒng)中所用控制閥大部分為伺服閥，僅有少部分為高速開關(guān)閥。伺服懸架系統(tǒng)動態(tài)特性雖好，但造價昂貴；高速開關(guān)閥可降低整套懸架系統(tǒng)的造價。但其動態(tài)特性較差，可控頻率在 2下。鑒于伺服系統(tǒng)維護技術(shù)難度較大以及制造成本又高的原因，工業(yè)領(lǐng)域中的許多用戶提出來要用較為廉價的比例元件替代電液伺服元件。與此同時，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足上述要求提供了可靠的技術(shù)保證。為此，本文采用價格較為低廉的高性能比例閥作為主動懸架裝 置的控制閥。 車主動懸架系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及研究現(xiàn)狀 自從汽車發(fā)明以來，工程師們就一直在研究如何將汽車的懸架系統(tǒng)設(shè)計得更好。最初的汽車懸架系統(tǒng)是使用馬車的彈性鋼板，效果當(dāng)然不會很好。 1908 年螺旋彈簧開始用于轎車，當(dāng)時就曾經(jīng)有兩種截然不同的意見。第一種意見主張安裝剛性較大的螺旋彈簧，以使車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時有較強烈的顛簸感覺。另一種意見認為應(yīng)該采用較軟的螺旋彈簧，以適應(yīng)崎嶇不平的路面，提高乘坐汽車時的平穩(wěn)性及舒適性。但是這樣的汽車操縱性較差。到了三 四十年代，獨立懸架開始出現(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。這些改進無疑提高了懸架的性能，但無論怎樣改良，此時的懸架仍然屬于被動式懸架，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)是汽車行駛的平順性和操縱穩(wěn)定性，但這兩個方面是相互排斥的性能要求，往往不能同時滿足。怎樣在二者之間取得合理的平衡以達到最好的效果，一直是工程師們的研究課題。 平順性一般通過車體或車身某個部位 (如車底板、駕駛員座椅處 )的加速度響應(yīng)來評價，操縱穩(wěn)定性則可以通過車輪的動載來度量。例如，若降低彈簧的剛度 ，則車體買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 加速度減少使平順性變好，但同時會導(dǎo)致車體位移的增加。由此產(chǎn)生車體重心的變動將引起輪胎負荷變化的增加，對操縱穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響；另一方面，增加彈簧剛度會提高操縱穩(wěn)定性，但硬的彈簧將導(dǎo)致汽車對路面不平度很敏感，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，既能滿足平順性要求又能滿足操縱穩(wěn)定性要求。 但是普遍使用的被動懸架不可能達到設(shè)計師們的理想要求。被動懸架因為具有固定的懸架剛度和阻尼系數(shù)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上只能是滿足平順性和操縱穩(wěn)定性之間矛盾的折衷，無法達到懸架控制的 理想境界。在使用上，為了使被動懸架能夠?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)計成具有一定程度的非線性，比如采用變節(jié)距螺旋彈簧和三級阻力控制的液壓減振器。 由于被動懸架設(shè)計的出發(fā)點是在滿足汽車平順性和操縱穩(wěn)定性之間進行折衷，對于不同的使用要求，只能是在滿足主要性能要求的基礎(chǔ)上犧牲次要性能。所以盡管被動懸架在設(shè)計上以不斷改進被動元件而實現(xiàn)了低成本、高可靠性的目標(biāo)，但始終無法解決同時滿足平順性和操縱穩(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地控制汽車的振動。在這方面的研究，各大汽車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)公司在無限 車上應(yīng)用了新式主動懸架，進一步提高了轎車適應(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)運行條件與路面狀況，以手動控制懸架特性變化。手動開關(guān)可選擇兩種擋位： 1.“擋位，剛性高，相當(dāng)于高級跑車的懸架特 性。 2.“擋位，柔性，相當(dāng)于高級旅行車的懸架特性。 現(xiàn)時引人注意的是奔馳公司發(fā)展的 統(tǒng)，可算是相對先進的主動懸架系統(tǒng)代表。 統(tǒng)的設(shè)計人員從一開始就沒有將注意力放在傳統(tǒng)的思路上，而是另辟蹊徑，集中研究車身在行駛時的跳動。他們認為，從穩(wěn)定性考慮，通過抑制車身在行駛時的起伏、傾斜及跳動，可以最大限度地提高舒適性，而且更簡單直接。對駕駛而言，采用剛性較大的螺旋彈簧，可以使汽車優(yōu)越的操縱駕駛性得到保證。早在多年前，研究人員已經(jīng)進行過這方面的驗 證。隨著近年來電子技術(shù)及電腦控制在轎車上大量應(yīng)用，這種新型主動懸架變?yōu)楝F(xiàn)實的條件越來越成熟。最新面世的系統(tǒng)采用了大量電子控制買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 技術(shù)，奔馳公司稱之為主動式車身控制系統(tǒng)，簡稱 傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)工作方式主要是通過厚重的車身跳動，推壓液壓油，通過阻尼減振器抑制車身的振動，并由螺旋彈簧將跳動能量吸收。這種完全被動的方式當(dāng)然有許多不足之處。而 統(tǒng)則通過感應(yīng)最輕微的車輪及車身動作，在任何大的車身振動之前及時對懸架系統(tǒng)作出調(diào)整，保持車身的平衡。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，轎車也 能保持優(yōu)越的操縱性、舒適性及方向穩(wěn)定性。 為了達到理想的效果， 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，可動態(tài)調(diào)整的液壓缸根據(jù)不同的路面情況自動調(diào)節(jié)螺旋彈簧座的位置，這一點很重要。當(dāng)車輪遇到障礙物時， 統(tǒng)通過傳感器感知，自動調(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身的跳動能量。同樣的方法， 統(tǒng)還能夠避免轎車在制動、加速及轉(zhuǎn)彎時產(chǎn)生的車身傾斜。當(dāng)汽車制動或拐彎時的慣性引起彈簧變形，懸架傳感器會檢測出車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)值進行比較計算，并立即確定在什么位置上將多大的負載加到懸架上，使車身的傾斜減到最小。幾乎可以說，車身在任何狀態(tài)下都能保持水平位置。 統(tǒng)的控制感應(yīng)裝置由兩個微型處理器及 13 個傳感器組成，每 10s 對懸架系統(tǒng)作一次掃描和調(diào)整。各傳感器分別向微處理器傳送車速、車輪制動壓力、踏動油門踏板的速度、車身垂直方向的振幅及頻率、轉(zhuǎn)向盤角度及轉(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)定的臨界值進行比較。同時，電腦能獨立控制每一個車輪上的執(zhí)行元件，從而能在任何時候、任何車輪上產(chǎn)生符合要求的懸架運動以適應(yīng)汽車的每 一種行駛狀況。 統(tǒng)使汽車對側(cè)傾、俯仰、橫擺、跳動和車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，汽車的跳動也很小。而且汽車高速行駛和轉(zhuǎn)彎的穩(wěn)定性大大提高。車身的側(cè)傾小，車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，使輪胎對地面的附著力提高，以充分發(fā)揮輪胎的驅(qū)動制動作用。此外汽車的載重量無論如何變化，汽車始終能保持一定的車身高度，所以懸架的幾何關(guān)系也可以確保不變。 目前，這種主動式車身控制系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在奔馳最新的 C 系列轎車上，雖然價格不菲，但也贏得極佳的口碑，被譽為是動力性能 和乘坐舒適性改進的一個里程碑。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 第 2 章 主動懸架比例液壓系統(tǒng)方案設(shè)計 車主動懸架系統(tǒng)的組成 主動懸架中不再有傳統(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、信號處理器和控制單元?？刂茊卧鶕?jù)檢測到的各種信號判斷汽車的當(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)行元件輸出的力滿足指令的要求。圖 出了一種主動懸架工作原理的示意圖（單個車輪），實際使用時，還必須包括更 多的傳感器以檢測必要的系統(tǒng)狀態(tài)量，比如與轉(zhuǎn)向時汽車運動相關(guān)的橫向加速度、方向盤角速度，還有汽車車速、發(fā)動機油門開度、制動踏板位置以及汽車車身高度等等。 圖 主動懸架工作原理圖 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 信號處理器； 4 控制單元； 5 進油； 6 出油； 7 非懸掛質(zhì)量； 8 路面輸入 圖 一種實車采用的主動懸架布置圖。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 圖 轎車主動懸架布置示意圖 1 懸架位移傳感器； 2 后懸架執(zhí)行元件； 3 車門開關(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 油門位置傳感器； 9 車速傳感器； 10 控制踏板位置傳感器； 11 方向盤傳感器； 12 中央控制單元 主動懸架的性能指標(biāo)可以用多個系統(tǒng)輸出變量的均方根值的加權(quán)和來表征。這些變量可以包括車身加速度、車輪與地面間的動載、車輪相對于車身的位移以及執(zhí)行元件的作用力等。系統(tǒng)的控制變量也比傳統(tǒng)的被動懸架要多，并且參數(shù)的選擇范圍也更寬。一般多采用隨機優(yōu)化控制理論來確定系統(tǒng)的控制策略。研究表明，如果相對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 、車速以及路面不平度函數(shù)都保持不變），主動懸架所達到性能指標(biāo)與專門為這種特定工況所涉及的被動懸架相當(dāng)。當(dāng)工況變化并且相對路面不平度而言懸架的工作行程受到限制（實際汽車上都是這種情況）時，主動懸架與被動懸架相比，平順性指標(biāo)和車輪接地性能都會提高，在不良路面上，可提高 10%15%。 主動懸架執(zhí)行元件的響應(yīng)頻率范圍要超過汽車上車輪剛度所對應(yīng)的頻率，約為10前汽車上采用的大都是電液伺服機構(gòu)，頻帶越高，則實現(xiàn)起來越困難，成本和質(zhì)量都會增大，系統(tǒng)所消耗的能量也會增加。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、液壓都會下降，但這種方式的集成性不佳。 主動懸架中的關(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轉(zhuǎn)化為幾十千瓦的液壓功率，同時還要有足夠快的反應(yīng)速度，要能在幾毫秒之內(nèi)實現(xiàn) 95%的流量變化，另外還具備高靈敏度，可以 5%的步長進行流量調(diào)節(jié)。 壓傳動工作原理和系統(tǒng)組成及特點 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 （ 1） 液壓傳動的工作原理 液壓傳動是利用密閉系統(tǒng)中的受壓液體來傳遞運動和動力的一 種傳動方式。 液壓缸 、 油箱以及它們之間的連通油路構(gòu)成一個系統(tǒng)， 里面充滿液壓油。放油閥 關(guān)閉時，系統(tǒng)密閉。當(dāng)提起杠桿時， 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)過吸油管路推開單向閥 進入液壓缸油腔，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，單向閥自動關(guān)閉，壓力油推開單向閥 經(jīng)油路流入 液壓缸 內(nèi)。由于 液壓缸油腔 也是一個密閉的容積。所以進入的油液因受擠壓而產(chǎn)生的作用力就推動 液壓缸的柱塞上升。并將重物 (簧載質(zhì)量 轎車車身 )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是以液體作為工作介質(zhì)來傳動的；它依靠密閉溶劑的變化傳遞運動，依靠液體內(nèi)部的壓力（由外界負載所引起）傳遞動力。液壓傳動裝置本質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它先將機械能轉(zhuǎn)換為便于輸送的液壓能 ，隨后又將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能而做功。 （ 2） 液壓傳動系統(tǒng)的組成 ，液壓缸活塞桿與汽車車廂鉸接。當(dāng)液壓泵運轉(zhuǎn)，換向閥中的閥芯處于 相應(yīng) 位置時，車廂舉傾機構(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，液壓缸處于不工作狀態(tài)。 在外力作用下，推動換向閥芯右移，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)換向閥的油道進入液壓缸活塞下腔，推動液壓缸活塞上移，通過活塞桿實現(xiàn)車廂的舉升。 為了防止液壓系統(tǒng)過載，在液壓缸進油路上裝有限壓閥 限壓閥開啟，一部分壓力油通過限壓閥返回油箱，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 返回到原來位置 。此時，液壓缸活塞下腔通過換向閥與回油路連通。液壓缸活塞下腔壓力油返回油箱，車廂在自重作用下下降。 綜上所述，通?？梢詫⒁簤合到y(tǒng)分成以下四個組成部分。 1. 動力元件 液壓泵。把機械能轉(zhuǎn)換成液體液壓能的裝置。 2. 執(zhí)行元件 液壓缸 、 液壓馬達。把液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機械能的裝置。 3. 控制元件 對系統(tǒng)中液體的壓力 、 流量或流動方向進行控制或調(diào)節(jié)的裝置。 4. 輔助元件 除上述三個部分以外的其他裝置。例如油箱 、 濾油器 、 油管 、 管買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 接頭及密封件等。 5. 工作介質(zhì) 利用它進行能量和信號傳遞。 液壓 傳動系統(tǒng)就是按機械的工作要求，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)簡圖表示的一種半結(jié)構(gòu)式的工作原理圖 。它直觀性強，容易理解，但繪制起來比較麻煩。用反映各液壓元件功能的符號表示，并用通路連接起來組成的同一個液壓系統(tǒng)工作原理圖，使用這些圖形符號可使液壓系統(tǒng)圖簡單明了，便于繪制。 (3) 液壓傳動的特點 液壓傳動與其他傳動形式相比較，有以下特點。 單位體積所具有的功率）大，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕。 實現(xiàn)無級調(diào)速，且調(diào)速范圍大。 慣性矩小，變速性能好?？蓪崿F(xiàn)高頻率的換向，因而，在汽車電控系統(tǒng)中經(jīng)常用到與微電子技術(shù)結(jié)合組成的性能好 、 自動化程度高的傳動及控制系統(tǒng)，如汽車電控液力自動變速器 、 汽車制動防抱死系統(tǒng) 、 汽車制動力分配系統(tǒng)等。且控制 、 調(diào)節(jié)簡單，省力，操作方便。 壓元件具有自潤滑作用，有利于延長液壓元件的使用壽命。同時，液壓傳動系統(tǒng)也易于實現(xiàn)自動過載 保護 。 系列化和通用化，有利于組織生產(chǎn)和設(shè)計。 但液壓傳動也有不足，如液壓傳動效率低，速比不如機械傳動準(zhǔn)確，工作時受溫度影響較大，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，造價較高，液壓傳動系統(tǒng)出現(xiàn)故障時不易找出原因等。 動懸架比例液壓系統(tǒng)方案設(shè)計 比例懸架設(shè)計，就是在被動懸架系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝一個可以產(chǎn)生作用力的動力裝置，其二自由度模型如圖 示。動力裝置由液壓油源 、液壓缸和電液比例閥組成。最終構(gòu)成主動懸架比例液壓系統(tǒng)。 其系統(tǒng)作用過程為： 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，液壓主動懸架控制系統(tǒng)通過加速度傳 感器測得其加速度信號，再經(jīng)電荷放大器將所得電信號放大以使其與控制器的輸入電信號幅值（電壓或電流）相匹配；最后，由控制器對所測得的電信號按照事先設(shè)計好的控制規(guī)律進行處理，得到的對應(yīng)輸買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 出控制量傳給比例閥，比例閥輸出相應(yīng)的流量來控制液壓缸，使其作出相應(yīng)的動作以改變簧載質(zhì)量的加速度，從而讓加速度在期望的范圍內(nèi)波動。理論上，這一動力裝置產(chǎn)生的作用力可根據(jù)需要在極短的時間內(nèi)由零變化到無窮大。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)生信號調(diào)節(jié)液壓缸，控 制其伸縮，以此來調(diào)節(jié)簧載質(zhì)量 (汽車車身部分 )主動改變車身高度。而對于 阻尼系數(shù)的調(diào)節(jié) ，在此系統(tǒng)里加裝阻尼控制執(zhí)行器過接受液壓缸伸縮傳遞的信號，對阻尼進行相應(yīng)的控制與調(diào)節(jié) 。最后，關(guān)于車身剛度的調(diào)節(jié)在這里加裝蓄能器直動式電磁 閥壓泵 其中 蓄能器一端接液壓缸一端接 直動式電磁閥 ，氣壓泵用來壓縮空氣進入， 直動式電磁閥 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 由此實現(xiàn)主動 調(diào)節(jié) 懸掛剛度 的 目的 。 圖 汽車主動懸架比例系統(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 ； 直動式蓄能器 ； 氣壓泵 章小結(jié) 本章主要是對 主動懸架比例液壓系統(tǒng)進行 整體 設(shè)計，其內(nèi)容包 括主動懸架的 組成與 選取 、 液壓傳動系統(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 實買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 現(xiàn) 對主動懸架比例液壓系統(tǒng)的 控制，從而達到控制車身高度、阻尼以及剛度的目的 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 第 3 章 主動懸架比例液壓 系統(tǒng)基本計算 統(tǒng)基本計算 假設(shè)基于車輛模型的某轎車主動懸架的結(jié)構(gòu)參數(shù)為 ： 91 ， 002 ，t /200000 ， s /17000 ， s /1317 。 設(shè)計懸架液壓系統(tǒng)時，根據(jù)工程實際提出的技術(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 ，則可計算出液壓缸工作面積： 242 4.3 負載工作壓力： 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 負載固有頻率： 工程設(shè) 計實踐證明， ，動態(tài)特性較好，由此可見液壓缸尺寸選擇是合適的。 能器的設(shè)計與計算 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，最高工作買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 壓力 2特點是 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 查機械設(shè)計手冊，取標(biāo)準(zhǔn)缸徑 160 。 驗算氣缸力的大?。?A 44622 簧的設(shè)計與校核 在考慮安裝空間的限制和性能要求的條件下 ，對懸架系統(tǒng)的螺旋彈簧進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，彈簧所承受載荷最大，其值為s 4 2 5 6)(m a x 。 根據(jù)公式對彈簧進行校核計算為 ： 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 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 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 許 用 值 ， 故 需 進 行 驗證 : 以滿足要求。 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的能量 ，并轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉，使振動迅速衰減。以前曾經(jīng)使用過的名稱“避震器”容易引起誤會，以為減振器可以緩和沖擊，實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，即摩擦式減振器和液力減振器。摩擦式減振器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。由于庫倫摩擦力隨相對運動速度的提高而減小，并且很容易受油 、 水等的影響，無法滿足平順性的要求，因此雖然具有質(zhì)量小 、 造價低 、 易調(diào)整等優(yōu)點，但現(xiàn)代汽車上已不再采用這類減振器。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 1530筒式減振器只有 5式減振器的質(zhì)量僅為搖臂式的約 1/2，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： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 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 為補償腔，兩腔之間通過閥系連通，當(dāng)汽車車輪上下跳動時，帶動活塞 1 在工作腔 A 中上下移動，迫使減振器液流過相