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

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(mǎn)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(pán)上的其他零部件發(fā)生干涉。

2、同時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)大修前，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(chē)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(chē)體振動(dòng)； 大轉(zhuǎn)

3、矩時(shí)的搖動(dòng)； 汽車(chē)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： 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(chē)身產(chǎn)生的振動(dòng)； 路面不平使車(chē)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)

4、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(lèi)：一為內(nèi)振源，主要是由于燃燒脈動(dòng)、活塞和連桿的運(yùn)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(chēng)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

5、是發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火頻率，計(jì)算公式為：f12×i×n/60/式中：f1點(diǎn)火干擾頻率；Hz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激振頻率為：f2Q×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Q1，二級(jí)不平衡力或力矩Q2)。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(chē)輪、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及車(chē)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

6、車(chē)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(chē)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(chē)體結(jié)構(gòu)振動(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(chē)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620Hz的范圍內(nèi)。如此低的頻率，當(dāng)汽車(chē)以正常車(chē)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(chē)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(chē)乘坐舒適性下降，也可能影響到汽車(chē)的操作性。懸置系統(tǒng)的布置1) 懸置點(diǎn)的數(shù)量懸

7、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3161。一般在汽車(chē)上采用三點(diǎn)及四點(diǎn)懸置系統(tǒng)。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(chē)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(chē)架的順從性最好，因?yàn)槿c(diǎn)決定一個(gè)平面，不受車(chē)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，

8、不利于隔離低頻振動(dòng)。但經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)，仍可滿(mǎn)足四缸機(jī)、更能滿(mǎn)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3162是典型的三點(diǎn)式和四點(diǎn)式懸置。在重型汽車(chē)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(chē)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

9、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。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?chē)慵g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(chē)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Ａ硗?，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

10、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3163)，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

11、較多的約束。因此只要在幾個(gè)主要方向上獲得近似解耦就行了。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(chē)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(chē)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

12、量；  M發(fā)動(dòng)機(jī)變速器動(dòng)力總成的質(zhì)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。KFVLF=KRVLR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：40o45o，如圖3164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+kscos2) 

13、0; 側(cè)向剛度：KL=2(kpcos2+kssin2)   扭轉(zhuǎn)剛度：K=2B2kpks/(kpcos2+kssin2)          -=arctan(tan/k0)   式中k0懸置軟墊的壓縮剛度與剪切剛度之比，即 k0=kp/ks；A彈性中心高度；      B軟墊支點(diǎn)到半水平距；      彈性中心到支點(diǎn)的連線的仰角；

14、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(chēng)的V形布置、 平置 、吊掛式等。    4)轎車(chē)發(fā)功機(jī)的懸置布置特點(diǎn)    轎車(chē)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)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

15、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(chē)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(chē)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(chē)身彎曲的方向相同，因此在橫置發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置布置中，有以下特點(diǎn)：  &

16、#160; 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?chē)身彎曲共振頻率接近于發(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)

17、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(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置布置方案中，利用A、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(chē)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

18、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)，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(chē)行駛在平平道路上的顛簸、沖擊、汽車(chē)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&

19、#160;   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   

20、0;   應(yīng)用形式        垂直加速度（g）     公路用車(chē)輛        ±4     越野車(chē)輛              ±6   &#

21、160; 發(fā)電機(jī)組              ±6     船用（包括輔助設(shè)備）              ±6     叉車(chē)        

22、;      ±3           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 &#

23、160;        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  

24、60;       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      

25、  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、接線等和周?chē)臋C(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(chē)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)

26、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(chē)停駛發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，或汽車(chē)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)。此外，汽車(chē)在不平整路面上行駛時(shí)，隨著整車(chē)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(

27、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)力和變形變形形式   &#

28、160;       允許應(yīng)力          允許變形      壓縮             11.5        1520    

29、  剪切           0.10.2          2030    (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   

30、0;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(

31、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(chē)的影響，切斷高頻振動(dòng)的傳遞。應(yīng)該使振動(dòng)系的阻尼越小越好，此時(shí)阻尼越小，振動(dòng)響應(yīng)越小。液壓懸置 

32、;   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

33、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(mǎn)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。