摩托車(chē)前減震器的設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過(guò))

充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 摩托車(chē)前減震器的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 吳春松 班級(jí)： 0781053 指導(dǎo)老師： 羅海泉 摘要： 減震器又稱(chēng)緩沖器，是安裝在摩托車(chē)懸掛裝置上的一個(gè)重要零件。摩托車(chē)懸掛裝置不僅決定了乘坐的舒適度，而且還是決定其運(yùn)動(dòng)性能的重要部件。而減震器的功能就是緩和由于路面不平引起的沖擊，衰減摩托車(chē)的振動(dòng)；提高乘坐舒適性，保護(hù)貨載；減低車(chē)體各部分的運(yùn)應(yīng)力，增加零件的壽命；加強(qiáng)輪胎的附著性，有助于摩托車(chē)的操縱性、穩(wěn)定性。 本文所設(shè)計(jì)的摩托車(chē)前減震器 采用液力式減震方式，其工作行程為 50 1 mm。通過(guò)彈簧減震為主。設(shè)計(jì)時(shí)減震彈簧采用組合式彈簧，由兩段節(jié)距不同的等節(jié)距圓柱彈簧組成。在通常振動(dòng)范圍內(nèi)，彈簧柔軟，當(dāng)車(chē)輛受到?jīng)_擊時(shí)，彈簧變硬，有足夠的能力吸收這種沖擊能量。減震器的機(jī)能是利用流體通過(guò)減震桿上的孔、隙產(chǎn)生的粘性阻力。和固體摩托減震相比，利用液體紊流阻力的減震器，在一定阻尼力和吸收能量的條件下，質(zhì)量小，尺寸小，并在相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)具有能任意規(guī)定阻尼力對(duì)工作速度的關(guān)系等優(yōu)點(diǎn)。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)前減震器的工作原 理進(jìn)行了說(shuō)明，并確定了工作部分主要零件的相關(guān)參數(shù)，在已知條件的前提下分別對(duì)減震彈簧直徑和自由高度，阻尼孔的數(shù)量和直徑等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 關(guān)鍵詞： 前減震器 彈簧 阻尼 設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師簽名： 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 The design of motorcycle before the shock absorber Student name : wuchunsong Class :0781053 Supervisor : luo hai quan Abstract : Dampers also known as buffer , is the installation of the hoisting device an important component . Motorcycle hoisting device will not only decide the ride comfort, but also to determine their performance movement of important parts . And the function of a shock absorber is easing due to the road surface uneven, the effect of vibration attenuation motorcycle； improveing ride comfort, Protection of cargo； reduceing the stress of the body operation, increaseing the life expectancy of components； strengthen tire adhesion. helping manipulation and stability of Motorcycle. In this paper , motorcycle before shock absorber and the overall program analysis and design is the main content. Useing hydraulic shock absorber, its itinerary to 50 1 mm . Mainly through the spring damping, supplemented dampers. Damping spring design using modular spring， the combination of spring two such different pitchs pitch cylindrical spring,. In the normal range of vibration, soft spring, when the vehicles to be shocked, springs stiffen and have sufficient capacity to absorb the impact energy . Damper function use the fluid through the Absorption of shock pole on the hole, the gap viscous resistance . And compared to solid motorized damping, the use of liquid turbulent resistance dampers, to a certain damping force and absorb energy conditions, Quality small, size small, and the lack of scale with arbitrary requirements damping force on the relationship between the pace of work and so on. In the process of designing,there are a note On the before shock absorber working principle , and to identify the major components of the work of the relevant parameters, Respectively damping springs, which includes determination and free height of the damping spring, Damping hole quantity and determination for the design and rehabilitation of resistance Keywords ： before the shock absorber damping spring damper design Signature of Supervisor : 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目 錄 1 緒論 （ 1） 2 總體方案設(shè)計(jì) 2.1 研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案 （ 3） 2.2 工作原理 （ 3） 3 摩托車(chē)減震器的功能和結(jié)構(gòu)形式 3.1 減震器的功能 （ 5） 3.2 摩托車(chē)前減震器的結(jié)構(gòu)形式 （ 5） 3.2.1 彈簧空氣式 （ 5） 3.2.2 單筒伸縮式 （ 5） 3.2.3 雙筒伸縮式 （ 6） 3.2.4 油 汽伸縮式 （ 6） 3.2.5 防下沉伸縮式前減震器 （ 7） 4 摩托車(chē)后減震器的主要特性 4.1 摩托車(chē)減震器的彈簧特性 （ 8） 4.1.1 摩托車(chē)懸掛裝置的撓度 （ 8） 4.1.2 摩托車(chē)懸掛裝置的理想彈簧特性 （ 9） 4.2 摩托車(chē)減震彈簧的材料及工藝 （ 10） 4.2.1 彈簧材料的種類(lèi) （ 10） 4.2.2 彈簧制造工藝 （ 11） 4.3 摩托車(chē)減震器的阻尼特性 （ 11） 4.3.1 阻力 速度特性 （ 11） 4.3.2 阻力 位移特性 （ 13） 4.4 摩托車(chē)減震器的阻尼力 （ 14） 4.4.1 復(fù)原行程阻尼力計(jì)算 （ 14） 4.4.2 壓縮行程阻尼力計(jì)算 （ 16） 4.4.3 減震器額定阻力 （ 17） 4.4.4 示功圖 （ 17） 5 摩托車(chē)后減震器的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 5.1 減震器的主要零件結(jié)構(gòu)參數(shù) （ 19） 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 5.1.1 工作缸徑的確定 （ 19） 5.1.2 貯油筒徑的確定 （ 19） 5.1.3 減震器基長(zhǎng)的確定 （ 20） 5.1.4 工作行程 （ 20） 5.2 摩托車(chē)后減震器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 21） 5.2.1 彈簧的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)和計(jì)算 （ 21） 5.2.2 減震彈簧按實(shí)際工作狀態(tài)繪圖的優(yōu)點(diǎn) （ 24） 5.2.3 減震器減震桿桿的設(shè)計(jì) （ 24） 5.2.4 活塞環(huán)設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 26） 5.2.5 貯 油 筒 （ 29） 5.2.6 導(dǎo)向套（襯套） （ 30） 5.2.7 油 封 （ 31） 6 摩托車(chē)減震器主要零部件的組裝工藝 6.1 裝配工藝原則 （ 34） 6.2 裝配工藝流程 （ 34） 6.2.1 活塞、活塞桿的裝配 （ 34） 6.2.2 前減震器總成裝配 （ 35） 7 摩托車(chē)后減震器的檢驗(yàn)與質(zhì)量評(píng)定 7.1 出廠檢驗(yàn) （ 36） 7.2 減震器型式檢驗(yàn) （ 36） 7.3 減震器質(zhì)量等級(jí)評(píng)定方法 （ 37） 8 總結(jié) (38） 參考文獻(xiàn) （ 39） 致 謝 （ 40） 買(mǎi)文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1 緒論 世界上第一個(gè)有記載、比較簡(jiǎn)單的減震器是 1897年由兩個(gè)姓吉明的人發(fā)明的。他充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 們把橡膠塊與葉 片彈簧的端部相連，當(dāng)懸架被完全壓縮時(shí)，橡膠減震塊就碰到連接在汽車(chē)大梁上的一個(gè)螺栓，產(chǎn)生止 動(dòng)。這種減震器在很多現(xiàn)代汽車(chē)懸架上仍有使用，但其減震效果很 小。 機(jī)動(dòng)腳踏兩用車(chē)實(shí)際上是內(nèi)燃機(jī)技術(shù)與自行車(chē)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它開(kāi)辟了摩托車(chē)的實(shí)用時(shí)代。隨著摩托車(chē)的快速和適應(yīng)野外行駛的需要，必須提高車(chē)輛對(duì)路面的緩沖能力。早在 1899 年，貝勞摩托車(chē)上開(kāi)始用了彈性后懸掛裝置，后來(lái)比利時(shí) H 型摩托車(chē)采 用了前輪彈性懸掛，以及英吉安 C3摩托車(chē)采用的前、后輪彈性懸掛均可算作早期摩托車(chē)懸掛裝置的杰出代表。 特別是二輪摩托車(chē)在操作性、穩(wěn)定性、舒適性方面，與懸掛裝置有著重要的關(guān)系。1990 年就開(kāi)始在前輪采用金屬?gòu)椈蓮埩Φ碾p向、平行連接裝置， 30 年代便發(fā)明了利用管內(nèi)粘性機(jī)油的液壓減震器。 1995 年后前輪懸掛裝置就采用了伸縮管式和底部杠桿式兩類(lèi)前叉。在伸縮筒式前叉、望遠(yuǎn)鏡式的二個(gè)筒內(nèi)由于有螺旋彈簧和油缸，加工精度要求高，生產(chǎn)效率很低，阻礙了發(fā)展和應(yīng)用。 1960 年二輪摩托車(chē)的大 批量生產(chǎn)，底部杠桿式前叉處于全盛時(shí)期，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。后來(lái)伸縮筒式前叉又重新上市，用于當(dāng)時(shí)盛行一時(shí)的兩輪賽車(chē)上，伸縮筒式前叉優(yōu)秀的行駛性能方被充分證明。因此，大批量生產(chǎn)的摩托車(chē)也競(jìng)相采用伸縮筒式前叉，而且由于加工技術(shù)的提高，伸縮筒式生產(chǎn)精度也得到了保證。所以，至今為止，各種型式的兩輪摩托車(chē)都采用伸縮筒式前叉。 1910 年開(kāi)始對(duì)后輪懸掛裝置的要求也迫切了，由于全鏈條傳遞驅(qū)動(dòng)力，后輪必須采用長(zhǎng)距離的固定方式。所以車(chē)體的緩沖僅只在坐墊下面安裝有一金屬?gòu)椈伞?1950年才開(kāi)始有正式的后懸掛裝置。最 初稱(chēng)為滑栓式，并嘗試采用搖臂式。 50 年代后半期才確立了搖臂式后懸掛裝置，即是現(xiàn)代兩輪摩托車(chē)的后懸掛裝置的基礎(chǔ)。 同樣，為了提高行駛穩(wěn)定性、乘坐舒適性，后輪行程逐年增大，減震器組件行程在結(jié)構(gòu)上受到了限制。因此前傾后減震器、后減震器組件安裝位置前移等，用以增大杠桿比的方法增大后掄幸臣。進(jìn)入 70 年代又開(kāi)發(fā)了裝有單減震器的單減震系統(tǒng)，特別是 1973 年開(kāi)始用與越野車(chē)之后，公路賽車(chē)，大型運(yùn)動(dòng)車(chē)均很快地采用了這種單減震器后懸掛系統(tǒng)。 兩輪摩托車(chē)，其發(fā)動(dòng)機(jī)排量從 50 3cm 的家用車(chē)到 1500 3cm 的大型旅游車(chē)。對(duì)懸掛裝置，根據(jù)不同排量、不同用途的車(chē)輛的要求，其設(shè)計(jì)的方法各有不同，但又存在有共同之處，即最近的懸掛裝置將行駛穩(wěn)定性、操終性、舒適性都放在主要位置上。 大部分兩輪車(chē)還是采用液壓式伸縮式前叉，除了要求完全吸收較大的沖擊，提高充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 結(jié)構(gòu)剛度外，最后采用經(jīng)四氟乙烯（ teflon）處理的金屬套筒用作滑動(dòng)表面，大大的減小了伸縮筒運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦。 兩輪車(chē)增大車(chē)輪行程就具有良好的舒適性，最近前叉行程增大為 140 180mm，越野車(chē)可達(dá) 300mm 左右，且具有降低彈簧剛度、阻尼力的傾向，向提高穩(wěn)定性的方向發(fā)展。當(dāng)然在不斷增大車(chē)輪運(yùn)動(dòng)行程，兩輪車(chē)在一人或二人乘坐的不同載荷條件下，車(chē)體下沉量是不同的。特別是制動(dòng)時(shí)由于重心前移，車(chē)體姿勢(shì)變化更大。采用空氣調(diào)節(jié)式的油氣懸掛裝置或抗“點(diǎn)頭”裝置的懸掛裝置，可以有效地防止緊急制動(dòng)時(shí)的車(chē)體前傾變化。 自從 20 世紀(jì) 60 年代開(kāi)始，幾乎每年都有幾十項(xiàng)減震器專(zhuān)利出現(xiàn)，表 1是汽車(chē)文摘摘錄的汽車(chē)懸架減震器專(zhuān)利技術(shù)的統(tǒng)計(jì)，其中在美國(guó)申請(qǐng)的專(zhuān)利技術(shù)尤為多，且專(zhuān)利申請(qǐng)人大多是日本的公司和個(gè)人。國(guó)內(nèi)外減震器產(chǎn)品在許多方面存 在著較大的差距：（ 1）產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與性能方面（減震器的可拆性與速度特性間的差距）；（ 2）制造技術(shù)與工藝設(shè)備方面（原材料、減震油、橡膠制品、連桿制造工藝、沖壓工藝、粉末冶金制造工藝、貯油筒制造工藝等方面的差距）；（ 3）測(cè)試手段方面；（ 4）總成裝配方面，此外，由于轎車(chē)減震器是作為一個(gè)不可拆元件整體出廠銷(xiāo)售的，一旦其中某個(gè)小零件發(fā)生失效，整個(gè)減震器也就報(bào)廢了，因而減震器技術(shù)的發(fā)展和研究應(yīng)該成為我國(guó)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展和水平提高的一個(gè)重要課題。 我國(guó)自 1957 年 7月洪都機(jī)械廠成功地仿制 M72 型邊三輪摩托車(chē)，揭開(kāi)了 我 國(guó)生產(chǎn)摩托車(chē)的歷史以來(lái)，到 1978 年摩托車(chē)生產(chǎn)量為 1.2 萬(wàn)輛。改革開(kāi)放以來(lái)， 我國(guó)摩托車(chē)生產(chǎn)量得到了飛速增長(zhǎng)，品種不斷增多。目前在我國(guó)已形成了自己摩 托車(chē)工業(yè)生產(chǎn)體系，到 1995 年的生產(chǎn)量超過(guò) 700 萬(wàn)輛，已成為世界上第一摩托車(chē)生產(chǎn)國(guó)。與摩托車(chē)生產(chǎn)相適應(yīng)的減震器產(chǎn)量已達(dá) 1500 萬(wàn)支，能生產(chǎn) 9大系列 50 余種型號(hào)，基本滿足了我國(guó)摩托車(chē)生產(chǎn)的發(fā)展需要，部分產(chǎn)品已達(dá)到了國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品水平，為我國(guó)摩托車(chē)工業(yè)的技術(shù)水平提高和發(fā)展打下了基礎(chǔ)。 2 總體方案設(shè)計(jì) 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2.1 研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案 研究?jī)?nèi)容： （ 1） 減震器 整體方案分析與設(shè)計(jì) （ 2) 摩托車(chē) 減震器 系統(tǒng)的彈簧特性 摩托車(chē)懸掛裝置的撓度 摩托車(chē)懸掛裝置的理想彈簧特性 摩托車(chē)懸掛裝特性置的實(shí)際彈簧 （ 3) 彈簧的材料及工藝 彈簧材料的選用 彈簧的制造工藝 （ 4) 減震器的速度特性及阻尼力 節(jié)流閥的壓力特性 減震器的速度特性 減震器阻尼力產(chǎn)生原理 實(shí)驗(yàn)方案： 前減震器有很多種，常見(jiàn)的有彈簧空氣阻尼式前叉、彈簧液力阻尼式減震器、油 氣伸縮式減震器等。 其中彈簧空氣阻尼式前叉雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，但是它是以活塞管之間的間隙為空氣阻尼 的雙向用途減震器，所以起減震效果不及其他結(jié)構(gòu)的理想。然而油 氣伸縮式減震器的減震效果都很佳，甚至達(dá)到理想的減震效果，增加了舒適性和安全性。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，大都用在大型或高級(jí)二輪車(chē)上，如雅馬哈 XJ750 型、 XJ750E，鈴木 GS750 型賽車(chē)等。 而彈簧液力阻尼式減震器不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，而且減震效果好，所以我將采用彈簧液力阻尼式前減震器作為我的實(shí)驗(yàn)方案。 2.2 工作原理 彈簧液力阻尼式 減震器是摩托車(chē)目前使用最為普遍的減震 器。其工作原理簡(jiǎn)要介紹如下 。 液壓阻尼式減震器的結(jié)構(gòu)與吸入式泵基本相似，不同之處只是液壓減震器的缸體上端是封閉的，且在閥門(mén)上留有小孔 (如圖 2-1所示 ) 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 2-1液力阻尼式減震器工作原理 當(dāng)摩托車(chē)前輪遇到凸起的路面而受到?jīng)_擊時(shí)，貯油筒被壓縮，減震彈簧也被壓縮，固定在貯油筒內(nèi)部的減震桿組合也隨之上移，而工作缸不動(dòng)，于是工作缸下方的容 積縮小，油壓升高，油液便進(jìn)入緩沖彈簧所在的空腔，同時(shí)油液也從減震桿下端的兩個(gè)小孔進(jìn)入減震桿內(nèi)部，這時(shí)油液流動(dòng)阻力較小，減震彈簧起主要減震作用。如果當(dāng)前輪受到較嚴(yán)重沖擊時(shí)，減震彈簧被迅速壓縮，為了增加彈簧的剛度，我采用了變節(jié)距的設(shè)計(jì)方案，其彈簧是由兩斷不同節(jié)距的圓柱彈簧組合而成，所以其彈簧特性為兩段直線組成，隨著小節(jié)距彈簧依次被壓并圈，使彈簧的剛度迅速增大，這樣不僅減小了懸掛裝置在動(dòng)繞度終點(diǎn)的沖擊，而且減小摩托車(chē)高度隨載荷的變化。 當(dāng)前輪遇到凹下的路面時(shí)，由于減震彈簧和車(chē)輪等重量作用，貯油筒向下移動(dòng)，工作缸下 方的容積增大，壓力減小，緩沖彈簧所在的空腔容積縮小，壓力升高，油液從減震桿中部的小孔進(jìn)入減震桿內(nèi)部，同時(shí)油液從減震桿下端的兩個(gè)小孔進(jìn)入工作缸下方的空腔這時(shí)油液流動(dòng)受到很大的阻力，這樣對(duì)減震彈簧回彈起了阻尼作用，從而起了減震作用。 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 3 摩托車(chē)減震器的功能和結(jié)構(gòu)形式 3.1 減震器的功能 減震器又稱(chēng)緩沖器。它的功能是緩和由于路面不平引起的沖擊，衰減摩托車(chē)的振動(dòng)；提高乘坐舒適性，保護(hù)貨載；減低車(chē)體各部分的動(dòng)應(yīng)力，增加零件的壽命；加強(qiáng)輪胎的附著性，有助于摩托車(chē)的操縱性、穩(wěn)定性。 減震器的機(jī)能是利用流體通過(guò)孔、隙產(chǎn)生的粘性阻力。采用的工作流體有氣體、液體，由于氣體粘度太小故很少采用。通常用液體，其粘度雖隨溫度變化較大，但如果使液體在紊流 下工作，作為運(yùn)動(dòng)速度的函數(shù)的阻尼力可以保持穩(wěn)定。 和固體摩擦減震器相比，利用液體紊流阻力的減震器，在一定阻尼力和吸收能量的條件下，質(zhì)量小，尺寸小，并在相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)具有能任意規(guī)定阻尼力對(duì)工作速度的關(guān)系等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)在液力式減震器是摩托車(chē)唯一的實(shí)用型的減震器。 3.2 摩托車(chē)前減震器的結(jié)構(gòu)形式 3.2.1.彈簧空氣式 上部外筒和下聯(lián)板焊接或直接彎成叉形與轉(zhuǎn)向立柱焊接（圖 3-1），其內(nèi)部安裝有彈簧及前叉筒。前叉筒通常采用樹(shù)脂襯套（封有潤(rùn)滑脂）在外部?jī)?nèi)部滑動(dòng)，筒壁間的摩擦產(chǎn)生阻尼力。當(dāng)彈簧壓縮到極限時(shí)，其中間的限位橡膠塊 也被壓縮，減緩了彈簧進(jìn)一步被壓縮時(shí)的沖擊。該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輕、價(jià)廉、被輕便車(chē)廣泛采用。 圖 3-1彈簧空氣式前減震器 1-前叉筒； 2-彈簧； 3-限位塊； 4-轉(zhuǎn)向立柱； 5-外筒 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 3.2.2.單筒伸縮式 如圖 3-2 所示：無(wú)縫鋼管的外筒用以固定前軸；內(nèi)筒被上、下聯(lián)板所夾緊，在其下端設(shè)計(jì)有鑄造或燒結(jié)合金的活塞，活塞上部設(shè)計(jì)有 閥片。當(dāng)活塞在外筒內(nèi)滑動(dòng)時(shí)，油液通過(guò)活塞及內(nèi)管上的阻尼孔產(chǎn)生阻尼力。彈簧安裝在內(nèi)筒外側(cè)。當(dāng)內(nèi)筒向下運(yùn)動(dòng)接近外筒底部時(shí)，其底部的內(nèi)孔被油孔擋銷(xiāo)插入，對(duì)減震油產(chǎn)生很大的節(jié)流作用。正是這個(gè)節(jié)流阻尼力相當(dāng)于組合式彈簧特性曲線中上升段，吸收了最后的沖擊，防止了內(nèi)筒與外筒底部的剛性碰撞。由于價(jià)格比較便宜，一般為二輪車(chē)所用。 圖 3-2單筒伸縮式前減震器 1-彈簧； 2-內(nèi)筒； 3-外筒； 圖 3-3雙筒伸縮式前減震器 4-活塞； 5-檔銷(xiāo) 1-活塞桿（芯管）； 2-襯套； 3-外筒； 4-活塞； 5-內(nèi)管 3.2.3. 雙筒伸縮式 如圖 3-3 所示： 剛制內(nèi)筒在外筒中滑動(dòng)，內(nèi)筒下端的內(nèi)側(cè)裝有襯套，在襯套內(nèi)側(cè)裝有固定于外筒底部的活塞桿和活塞，在活塞桿管壁上設(shè)計(jì)有阻尼孔和活塞一起產(chǎn)生的阻尼力。一般外筒采用鋁合金。由于彈簧安裝在內(nèi)側(cè)（下端以活塞為支承），外觀就顯得輕便，因此大多用于大型二輪車(chē)。 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 3.2.4. 油 汽伸縮式 其結(jié)構(gòu)（圖 3-4）與雙筒伸縮式前減震器相同，在內(nèi)部上部設(shè)計(jì)有密封的氣室，采用了具有 不同耐壓形式的油封。由非常柔軟的金屬?gòu)椈珊涂諝鈮毫π纬傻慕M合彈簧，使減震器具有非常優(yōu)良的彈簧特性。左、右前叉內(nèi)筒的氣室是連通的，使左右空氣壓力相等，以達(dá)到調(diào)節(jié)左、右叉阻尼力的目的。轉(zhuǎn)動(dòng)外筒下側(cè)的手柄油缸內(nèi)設(shè)計(jì)有旋轉(zhuǎn)閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，即改變油缸的阻尼孔徑，以達(dá)到調(diào)整阻尼力。另外在內(nèi)筒上端設(shè)有彈簧調(diào)節(jié)裝置，即可根據(jù)彈簧的初期負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整其預(yù)壓縮量。因此，此前減震器具有多種調(diào)節(jié)功能，可得到更完美的性能。但由于價(jià)格昂貴，常用于大型或高級(jí)二輪車(chē)。 圖 3-4 油 汽伸縮式前減震器 1- 氣室； 2-內(nèi)筒； 3-外 筒； 4-制動(dòng)器； 5-旋轉(zhuǎn)閥桿； 6-釋放閥 3.2.5. 防下沉伸縮式前減震器 最近采用柔軟彈簧的二輪車(chē)，隨著制動(dòng)能力的提高，在緊急制動(dòng)或轉(zhuǎn)彎制動(dòng)時(shí)，車(chē)體前部會(huì)嚴(yán)重下降產(chǎn)生前減震器下沉現(xiàn)象。防下沉式前減震器即在外筒下部裝有師釋放閥，在機(jī)械或電磁操縱下，釋放閥可改變回油路徑，按照制動(dòng)力的增大比例來(lái)增大前減震器壓縮時(shí)的阻尼力，即能有效的防止下沉現(xiàn)象。圖 3-4 是防下沉伸縮式前減震器的一例。 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 4 摩托車(chē)減震器的主要特性 4.1 摩托車(chē)減震器的彈簧特性 4.1.1 摩托車(chē)懸掛裝置的撓度 （ 1）靜撓度 : 22cGfc (mm) (4-1) 圖 4-1 懸掛及減震系統(tǒng) cf稱(chēng)為在質(zhì)量 G2 （簧上載荷）作用下彈性元件的靜 撓 度，如圖 4-1 各種不同用途的摩托車(chē)，對(duì)其靜 撓 度要求也各不相同（表 4-1），其中越野車(chē)要求最大。公路車(chē)次之，通用車(chē)較小。 表 4-1 前、后懸掛裝置的靜撓度匹配，對(duì)摩托車(chē)行駛舒適性關(guān)系極大，一般要求前懸掛靜撓度大于后懸掛靜撓度，以減少縱向角振動(dòng)。 （ 2）動(dòng)撓度： 懸掛裝置的動(dòng) 撓度是指摩托車(chē)在不平路面上行駛時(shí)，懸掛裝置在其動(dòng)載荷作用下的變形量。 動(dòng)撓度通常按其響應(yīng)的靜撓度值的一定比例來(lái)選取： 通用車(chē)：df=（ 0.5 0.7）cf(4-2a) 公路車(chē)：df=（ 0.5 0.7）cf(4-2b) 越野車(chē)：df=（ 0.5 0.7）cf(4-2c) 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 4.1.2 摩托車(chē)懸掛裝置的理想彈簧特性 摩托車(chē)的彈性元件幾乎只采用 剛質(zhì)螺旋彈簧最簡(jiǎn)單的螺旋彈簧是截面圓柱形的具有“線形”（剛度不變）的螺旋彈簧，如圖 4-2 所示。 P（ N） 圖 4-2 彈性元件的特性 f（ mm） 然而，摩托車(chē)在行駛過(guò)程中則要求彈性元件是變剛度的，而且剛度隨負(fù)荷增加是遞增的，以便在不同的負(fù)荷下，使摩托車(chē)的車(chē)身的固有頻率接近恒定。 因此，為了獲得摩托車(chē)的最佳舒適性，摩托車(chē)減震器緩沖彈簧應(yīng)具有的理想彈性特性是（如圖 4-3所示）： （ 1）彈簧剛度不應(yīng)是常數(shù)，彈性元件應(yīng)是變剛 度的。在壓縮時(shí)剛度逐漸增大，復(fù)原時(shí)剛度也應(yīng)逐漸增大，具有漸進(jìn)式彈性特性。這樣不僅可減少在動(dòng)撓度終點(diǎn)時(shí)的沖擊，而且還可減少摩托車(chē)車(chē)身高度隨載荷的變化； （ 2）從設(shè)計(jì)位置（靜撓度）起，在相當(dāng)于 60%的動(dòng)撓度的壓縮和伸張的變形范圍內(nèi)，其剛度應(yīng)為常數(shù)，或者變化不大于 20%，以保證摩托車(chē)在平坦路面上行駛的舒適性； （ 3）當(dāng)超過(guò) 60%的動(dòng)撓度范圍后，由于彈簧剛度是遞增的，即當(dāng)載荷增加時(shí)，彈簧的附加靜態(tài)壓縮是盡量小，以適應(yīng)摩托車(chē)載荷變化較大的特點(diǎn)，一般最大動(dòng)撓度處的容許載荷可達(dá)靜載荷的 3 4倍； （ 4）在靜載荷為半載的情 況下，要求靜 撓度cf保持不變。因此，應(yīng)合理地選擇好靜撓度附近的懸掛剛度，以保證摩托車(chē)經(jīng)常在靜撓度附近工作時(shí)的小幅度振動(dòng)。 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 4-3 理想的彈簧特性 各種車(chē)輛根據(jù)其使用目的則要求的彈性特性各有不同。 以乘坐舒適性為目的的車(chē)輛，彈簧應(yīng)調(diào)節(jié)得柔軟一些，以滿足反映快，即使是在不平路面上也應(yīng)具有良好的舒適性。 以行駛安全性為目的的車(chē)輛（公路賽車(chē)）彈簧剛度大，其剛度應(yīng)隨載荷而遞增，以至于在受到很大沖擊時(shí)，可避免因彈簧伸縮量過(guò)大，導(dǎo)致車(chē)輪離地，影響其加速性和附著性能（特別是傾向 附著性能），以保證行駛的安全性和穩(wěn)定性。即使是高級(jí)賽車(chē)，一般將彈簧剛度調(diào)得很“硬“，當(dāng)其在不平路面上行駛時(shí)，甚至在制動(dòng)力緩慢增加的情況下，前輪也會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間的抱死現(xiàn)象，必須裝備“防抱”裝置。 4.2 摩托車(chē)減震彈簧的材料及工藝 4.2.1 彈簧材料的種類(lèi) （ 1）碳素彈簧鋼：碳素彈簧鋼是制造彈簧的主要鋼種。根據(jù) GB4357-84 標(biāo)準(zhǔn)碳素彈簧鋼有 65、 70、 75 和 85 等，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜。鋼的純度和熱扎表面質(zhì)量不比合金彈簧鋼差，由于淬透性差所以適用于中小型摩托車(chē)。本次設(shè)計(jì)也將采用此類(lèi)鋼種。 （ 2）合金彈簧鋼 ：在合金彈簧鋼中常加入合金元素錳、硅、鉻、釩等，主要用于提高淬透性，強(qiáng)化固溶體，細(xì)化晶體，改善其機(jī)械性能，提高屈強(qiáng)比（ 0 .7 5 0 .9 0sb : 50rc ）。 按 GB5218-85標(biāo)準(zhǔn)，合金彈簧鋼有 50CrVA、 65Mn、 55Si2Mn、 60Si2MnA 等。硅錳彈簧鋼，將硅、錳同時(shí)加入鋼中，不僅能明顯地提高鋼的淬透性，而且經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，屈強(qiáng)比可提高 85%以上，彈性極限也大大提高。同時(shí)，硅能增加彈簧鋼的低溫回充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 火穩(wěn)定性，還提高鋼的抗氧化性 。 4.2.2 彈簧制造工藝 （ 1）冷卷成形工藝： 有芯軸卷簧工藝，在彈簧的卷制過(guò)程中，若卷制力越大，卷繞后反向轉(zhuǎn)動(dòng)的速度越高，轉(zhuǎn)數(shù)越多，則回彈量就越大。在實(shí)際生產(chǎn)中，確定回彈量的實(shí)質(zhì)就是確定卷簧芯軸的直徑。 （ 2）自動(dòng)卷簧工藝： 圖（ 4-4）是自動(dòng)卷簧機(jī)工作原理示意圖。金屬絲從材料架上引出后，首先經(jīng)校直機(jī)構(gòu) 1、輥輪 2，再經(jīng)導(dǎo)向板 3 進(jìn)入卷繞機(jī)構(gòu)。卷繞機(jī)構(gòu)由卷繞桿 4、芯軸 5 和節(jié)距爪 6 組成。金屬絲進(jìn)入卷繞機(jī)構(gòu)后，被卷繞桿 4 頂住，然后沿兩個(gè)一般互成 60角的卷繞桿圍繞芯軸 5做螺旋圓周運(yùn)轉(zhuǎn)，彎曲卷繞成螺旋形彈簧圈 。彈簧節(jié)距的大小是由節(jié)距爪 6控制的，它可以沿軸向運(yùn)動(dòng)，按照所設(shè)計(jì)的彈簧節(jié)距的尺寸調(diào)整位置。 控制凸輪軸，每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈卷制一跟彈簧，卷制后的彈簧端部須磨平，磨平部分不少于圓周長(zhǎng)的 3/4，端頭厚度不小于簧絲直徑的 1/4，并保證兩端面有良好的平面度和與軸線的垂直度。 圖 4-4 自動(dòng)卷簧機(jī)工作原理 1- 校直機(jī)構(gòu)； 2-送料輥輪； 3-導(dǎo)向板； 4-卷繞桿； 5-芯軸； 6-節(jié)距爪； 7-切刀 4.3 摩托車(chē)減震器的阻尼特性 摩托車(chē)減震器的阻尼特性包括摩托車(chē)減震器的阻力 速度特性和阻力 位移特性。 4.3.1 阻力 速度特性 減震器阻尼力隨活塞速度的變化規(guī)律稱(chēng)為減震器的阻力 速度特性，用下式表示： （ N） (4-3) 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 式中： 阻尼系數(shù)； 減震活塞的速度， m/s； 活塞上阻尼空的特性指數(shù)。 值的大小是隨阻尼孔的大小、形狀及單向閥的形狀、剛度不同而變化的。當(dāng)阻尼孔足夠大時(shí)，可取 =2；要使減震器的阻力隨所受外力成正比例的變化，則取 =0.6 1.0。 摩托車(chē)減震器的阻力 速度特性常見(jiàn)的有三種形式（圖 4-5），分別為二次方型（ =2）、比例型（ =1）、飽和型（ =2/3）。其中二次方型，在活塞速度低時(shí)的阻力小，速度高時(shí)的阻力大，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，廣泛用于后減震器，舒適性比較好。對(duì)于高速高性能車(chē)輛常采用的比例型和飽和型，在較寬的振動(dòng)頻率范圍內(nèi)，減震器都具有足夠的阻力來(lái)抑制車(chē)輪產(chǎn)生的大的跳動(dòng)，能保持輪胎和地面見(jiàn)的良好接觸，因而有利于摩托車(chē)行駛穩(wěn)定性。 圖 4-5三種阻尼特性 一般設(shè)計(jì)中常用比例 型進(jìn)行計(jì)算。為了使摩托車(chē)獲得較好的穩(wěn)定性，行程中基本相等，或復(fù)原行程略大于壓縮行程；后減震器的阻力復(fù)原行程卻比壓縮行程大得多，見(jiàn)表 4-2。而且不同用途的車(chē)輛也互相不相同，一般越野車(chē)、賽車(chē)要求大，通用車(chē)要求小。 表 4-2 前減震器 后減震器 通用車(chē) 公路車(chē) 越野車(chē) 通用車(chē) 公路車(chē) 越野車(chē) （ N） 復(fù)原 50 100 120300 10 160 300600 400800 5001000 壓縮 35 70 85 230 70 120 20 50 60 120 100150 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 表中為 =0.3m/s 時(shí)的阻力。 單向作用式液力減震器在受壓縮時(shí)，活塞上的單向閥完全打開(kāi)，其優(yōu)夜流動(dòng)通道很大，因此沒(méi)有壓縮阻力。 4.3.2 阻力 位移特性 減震器作正弦相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻力隨其活塞位移的變化規(guī)律，稱(chēng)為減震器的阻力 位移特性。 圖 4-6 表示速度特性飽和型的活塞，其阻力在壓縮行程和復(fù)原行程中的變化曲線。封閉曲線所圍成的面積表示減震器吸收外來(lái)振動(dòng)所做的功，所以此圖形也稱(chēng)為減震器的示功圖。 當(dāng)減震器行程一定時(shí)，其振動(dòng)頻率增 大，最大的阻力隨之增大，則示功圖面積也增大，說(shuō)明減震器衰減振動(dòng)的能力增大。圖 4-4所示的示功圖中，頻率為 85Hz 的示功圖面積較大，即說(shuō)明衰減振動(dòng)的能力較大；頻率為 60Hz 示功圖面積較小，則衰 減振動(dòng)的能力也相對(duì)較小。 圖 4-6示功圖和速度特性 具有不同速度特性減震器的示功圖的形狀也各不相同，如圖 4-7所示。若在減震器行程、振動(dòng)頻率相同的情況下，飽和型十公土面積最大，比例型次之，二次方型最小。 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 4-7不同速度特性的示功圖 a)二次方型 b)比例型 c)飽和型 當(dāng)振動(dòng)頻率一定時(shí)，減震器行程增 大，其最大衰減力也隨之增大如圖 4-8 所示 ，同時(shí)示功圖面積也增大。 圖 4-8 定頻率變行程示功圖 4.4 摩托車(chē)減震器的阻尼力 4.4.1復(fù)原行程阻尼力計(jì)算 （ 1）活塞桿上小孔2d的流量 2 321. 2./4f d pQ m s 3( / )ms (4-4) 3( / )ms 式中： 減震器油密度， 3/Nm； 流量系數(shù)， 0.60 0.75（常取 0.7） p A、 B油腔壓力差，ABp p p （ 2）活塞與缸壁之間縫隙 h的流量 321 312.1 1 . 5 /1 2 2fd h p dhQ v m sl 3( / )ms(4-5) 式中：1d 活塞公稱(chēng)尺寸， m； l 活塞長(zhǎng)度， m ； 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 h 活塞與缸壁之間平均間隙， m； v 活塞與缸壁之間相對(duì)速度， m/s； 動(dòng)力黏度， #25 變壓器油 =0.082N/（ m s） eh 相對(duì)偏心度（設(shè) =0） e 活塞與缸壁之間的偏心量。 （ 3）流入 B腔的油與 A腔的容積減少相等，則 阻尼力計(jì)算簡(jiǎn)圖 2 2 31 2 1 3 /4ffQ Q d d v m s 3( / )ms(4-6) 將上式整理得： 22 2 2 2220vBA p D A p D v (4-7) 式中： 321 1 1 . 512dhAl 224dB 2223 142dd dhD 解方程 (4-5)得： 2221 2 2 2242BBp A D v B A D vA 作用在 活塞上的阻尼力 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 222 11344f A Bdp d d p p 22 3144A B Add p p p 在復(fù)原行程中，ABpp?，所以 A B Ap p p p 則： 22134fAp d d p 22134 d d p （ N） （ 4-8） 4.4.2 壓縮行程阻尼力計(jì)算 （ 1）活塞阻尼孔4d和縫隙1h的流量 3 311004/26yn h pQ m sRld3( / )ms(4-9) 式中： n 活塞阻尼孔數(shù)； 1h 閥片與活塞端面間隙， m。 0l 阻尼孔4d的長(zhǎng)度， m。 0R 阻尼孔4d中心到閥片邊緣的距離， m。 （ 2）活塞桿小孔2d的流量 21yfQQ(4-10) （ 3）活塞與缸壁縫隙 h 的流量 32yfQQ(4-11) （ 4） B 腔流入 A 腔的流量等于 A腔內(nèi)增加的容積，所以 221 2 3 1 34y y yQ Q Q d d v (4-12) 將上式代入（ 4-10）式，得壓縮阻力 222 213 222() 2 2 ( 4 )8 Bydd Bp A D v B A D vA (4-13) 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 式中： 3321100 4 1 1 . 512 26d h n hAl Rld 其它符號(hào)同前。 4.4.3 減震器額定阻力 額定阻力系指減震器在規(guī)定的試驗(yàn)速度時(shí)所產(chǎn)生的阻力值，通常規(guī)定試驗(yàn)速度為 0.3m/s 和 0.5m/s。 減震器的額定阻力分為復(fù)原阻力和壓縮阻力，它是減震器最重要的性能指標(biāo)，其大小范圍見(jiàn)下表 壓縮阻力可取復(fù)原阻力的 0.1 0.4 倍，其最大值不超過(guò)表 4-3 中的值。 表 4-3 減震器額定阻力（ N） 工作缸 徑 D 復(fù)原阻力 pf壓縮阻力yp工作行程 s 16 85 480 25 100 43 70 20 364 590 80 120 64 85 22 480 680 100 150 72 93 25 700 1200 130 250 90 100 4.4.4 示功圖 QC/T63 93 摩托車(chē)減震器試驗(yàn)方法規(guī)定采用正弦（或余弦）激振方式，進(jìn)行減震器示功試驗(yàn)，則活塞與缸筒之間的相對(duì)位移也按正弦規(guī)律變化： 0 s ins s t m(4-14) 式中：0s 活塞最大位移， m； 活塞振動(dòng)的角頻率， rad/s, 2 n r 試驗(yàn)臺(tái)激振頻率， r/min。 活塞與缸壁之間的相對(duì)速度為： 0 co sv s t20 1 s i nst 2200s i ns s t所以： 220v s s2202 n s s （ m/s） (4-15) 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 聯(lián)立：2 s i n022200s s tp n s s(4-16) 取不同的 t值，得出一系列的 s 和 p 值，在位移 阻力坐標(biāo)系中即可繪出理論示功圖，圖 4-9所示為 CY80 前減震器示功圖 圖 4-9 CY80 前減震器示功圖 1 理論示功圖； 2 實(shí)測(cè)示功圖 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 5 摩托車(chē)減震器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1 摩托車(chē)減震器的主要零件結(jié)構(gòu)參數(shù) 航空航天工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HBm82-89（簡(jiǎn)稱(chēng)航標(biāo)，后同）摩托車(chē)筒式液壓減震器對(duì)摩托車(chē)減震器的主要參數(shù)， 技術(shù)要求作了明確的規(guī)定。 5.1.1 工作缸徑 D的確定 根據(jù)減震器的最大卸荷力和缸筒內(nèi)最大壓力強(qiáng)度來(lái)計(jì)算工作缸筒的直徑： D=1)21(2 pp t (mm) (5-1) 式中： pt 復(fù)原行程最大阻力， N； p 工作缸筒內(nèi)最大允許壓力， Mpa，一般取 p=（ 0.3 0.6） Mpa； 活塞桿直徑 與工作缸筒內(nèi)徑之比； 雙筒式， =0.4 0.5； 單筒式 , =0.30 0.35. 在根據(jù)工作缸筒直徑系列（表 5-1）進(jìn)行圓整。 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了摩托車(chē)減震器工作缸筒直徑系列為 16、 20、 22、 25mm，一般根據(jù)摩托車(chē)的排量大小來(lái)選定（表 5-1）。 表 5-1 摩托車(chē)減震器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)（ mm） 公稱(chēng)尺寸 工作缸直徑 D 貯油筒外徑 D1 基準(zhǔn) 長(zhǎng)度 L 16 16 24 160 20 20 32 170 22 22 36 180 25 25 40 195 5.1.2 貯油筒直徑 Dc的確定 貯油筒直徑 Dc=（ 1.38 1.45） D，壁厚 4.0 7.0mm，貯油筒最大外徑 D1 =（ 1.51.6） D，貯油筒外徑系列為 24、 32、 36、 40mm，當(dāng)然也有可能小于或大于系列值。貯油筒作用主要是貯存介質(zhì)油，除補(bǔ) 償由于缸內(nèi)容積變化產(chǎn)生的外滲漏油外，還容納因溫升而保證產(chǎn)品主要指標(biāo)的前提下，貯油筒外徑應(yīng)稍大一些，對(duì)減震器貯油、散熱、改善吸震能力都是有益的。 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 41