汽車懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

1、目 錄摘要 1 前言 21.雙筒式減振器國內(nèi)外發(fā)展狀況和發(fā)展趨勢22.研究的主要內(nèi)容及方法 23.減振器的類型和工作原理 23.1 減振器的類型 23.2 減振器的工作原理23.3雙向作用筒式液力減振器的工作原理及優(yōu)點 3 4雙向作用筒式液力減振器的設(shè)計34.1雙向作用筒式液力減振器的設(shè)計總體要求34.2雙向作用筒式液力減振器的外特性與設(shè)計的原則44.2.1汽車懸架與減震器的匹配與減震器的放置44.2.2懸架減振器的外特性44.3雙向作用筒式液力減振器參數(shù)和尺寸的確定4 結(jié)論 5 參考文獻 6汽車懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計摘要： 隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人民生活水平日漸提高，汽車已經(jīng)成為人們的生活中必不

2、可少的交通工具，并且對乘車的安全性和舒適性也有了更高的要求，本文對雙筒液壓減振器的優(yōu)化。關(guān)鍵詞:汽車 懸架 減震 優(yōu)化前言：世界上第一個有記載、比較簡單的減振器是1897年由兩個姓吉明的人發(fā)明的。他們把橡膠塊與葉片彈簧的端部相連，當懸架被完全壓縮時，橡膠減振塊就碰到連接在汽車大梁上的一個螺栓，產(chǎn)生止動。這種減振器在很多現(xiàn)代汽車懸架上仍有使用，但其減振效果很小。減振器的結(jié)構(gòu)發(fā)展主要經(jīng)歷了以下幾種發(fā)展形式：加布里埃爾減振器， 平衡彈簧式減振器，空氣彈簧減振器，液壓減振器，麥弗遜支柱式減振器，充氣式減振器1.雙筒式減振器國內(nèi)外發(fā)展狀況和發(fā)展趨勢目前國內(nèi)汽車減振器大部分是筒式液阻減振器，其阻尼力主要通

3、過油液流經(jīng)空隙的節(jié)流作用產(chǎn)生。減振器的設(shè)計開發(fā)也由基于經(jīng)驗設(shè)計加實驗修整的傳統(tǒng)方法向基于CAD/CAE技術(shù)的現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計方法轉(zhuǎn)變。20世紀50年代發(fā)展起來了液壓減振器技術(shù)，在雙筒式減振器內(nèi)充入油液（0.30.5MPa）減振器的臨界工作速度相應(yīng)提高，后來又發(fā)展了雙筒式減振器，它采用活塞閥體與底閥相配合的結(jié)構(gòu)，在浮動活塞在缸筒間的一端形成的補償室內(nèi)充入一定量的高壓氣體（2.02.5MPa）氮氣。與雙筒式減振器比，單筒充氣式減振器質(zhì)量顯著減輕，安裝角度不受限制，但其制造精度要求和成本較高。2研究的主要內(nèi)容及方法通過對減振器的參數(shù)和結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，設(shè)計一種用于微型汽車并且符合技術(shù)要求，具有良好經(jīng)濟性與實

4、用性的減振器。通過大量的查閱資料，設(shè)計計算以及老師的指導下，按照任務(wù)書的要求最終完成設(shè)計工作。在設(shè)計的過程中參考國內(nèi)外相關(guān)的文獻資料以及借鑒相關(guān)的產(chǎn)品的信息，使預(yù)期的設(shè)計產(chǎn)品能夠符合理論設(shè)計要求，各項技術(shù)指標符合要求。3減振器的類型和工作原理3.1減振器的類型減振器大體上分為兩大類，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。但是由于庫侖摩擦力隨相對運動速度的提高而減小，并且很容易受到油、水等的影響，無法正常工作，無法滿足平順性的要求，因此雖然具有質(zhì)量小、造價低、容易調(diào)整等優(yōu)點，但現(xiàn)在汽車上已經(jīng)不再采用這類減振器。3.2減振器的工作原理懸架系

5、統(tǒng)中由于彈性元件受沖擊產(chǎn)生振動，為改善汽車行駛平順性，懸架中與彈性元件并聯(lián)安裝減振器用來衰減振動。液力減振器在汽車懸架系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，其作用原理是利用液體流動的阻力來消耗振動的能量。當車架與車橋相對運動時，活塞在缸筒內(nèi)上下移動，減振器殼體內(nèi)的油壓便反復(fù)地從一個內(nèi)腔通過一些窄小的孔隙流入另一個內(nèi)腔。此時，孔壁與油液間的摩擦及液體分子內(nèi)摩擦便形成對振動的阻尼，使車身和車架的振動能量轉(zhuǎn)化為熱能而被油液和減振器殼體所吸收，最后散到大氣中去。減振器的阻尼力大小隨車架與車橋的相對運動速度的增減而增減，并且與油液的粘度有關(guān)。減振器與彈性元件承擔著減振和緩沖擊的任務(wù)，阻尼力過大，將使懸架彈性變壞，甚至使減振器

6、連接件損壞，因面要調(diào)節(jié)彈性元件和減振器這一矛盾。3.3雙向作用筒式液力減振器的工作原理及優(yōu)點1- 活塞桿;2-工作缸筒;3-活塞；4-伸張閥；5-儲油缸筒；6-壓縮閥；7-補償閥；8-流通閥；9-導向座；10-防塵罩;11-油封；雙向作用筒式液力減振器工作原理說明。在壓縮行程時，指汽車車輪移近車身減振器受壓縮，此時減振器內(nèi)活塞3向下移動?；钊虑皇业娜莘e減少，油壓升高，油液流經(jīng)流通閥8流到活塞上面的腔室(上腔)。上腔被活塞桿1占去了一部分空間，因而上腔增加的容積小于下腔減小的容積，一部分油液于是就推開壓縮閥6流回貯油缸5。這些閥對油的節(jié)約形成懸架受壓縮運動的阻尼力。減振器在伸張行程時，車輪相當

7、于遠離車身，減振器受拉伸。這時減振器的活塞向上移動?；钊锨挥蛪荷撸魍ㄩy8關(guān)閉，上腔內(nèi)的油液推開伸張閥4流入下腔。由于活塞桿的存在，自上腔流來的油液不足以充滿下腔增加的容積，主使下腔產(chǎn)生一真空度，這時儲油缸中的油液推開補償閥7流進下腔進行補充。由于這些閥的節(jié)流作用對懸架在伸張運動時起到阻尼作用。由于伸張閥彈簧的剛度和預(yù)緊力設(shè)計的大于壓縮閥，在同樣壓力作用下，伸張閥及相應(yīng)的常通縫隙的通道載面積總和小于壓縮閥及相應(yīng)常通縫隙通道截面積總和。這使得減振器的伸張行程產(chǎn)生的阻尼力大于壓縮行程的阻尼力，達到迅速減振的要求。4 雙向作用筒式液力減振器的設(shè)計4.1雙向作用筒式液力減振器的設(shè)計總體要求要求：（

8、1）在懸架壓縮行程內(nèi)，減振器的阻尼力應(yīng)較小，以便能充分利用彈性元件的彈性，以緩和沖擊。（2）在懸架伸張行程內(nèi)，減振器的阻尼力應(yīng)較大，以求迅速減振。（3）當車輪與車架的相對速度過大時，減振器應(yīng)當能自動加大液流通道的截面積，使阻尼力始終保持在一定的范圍，以避免承受過大的沖擊載荷。4.2雙向作用筒式液力減振器的外特性與設(shè)計的原則4.2.1汽車懸架與減震器的匹配與減震器的放置4.2.2懸架減振器的外特性是指減振器伴隨（相對）運動的位移或（相對）運動的速度，與相應(yīng)產(chǎn)生的工作阻力之間的關(guān)系，通常我們分別稱之為示功特性和速度特性。外特性能良好的匹配懸架的性能需要，就能獲得良好的振動特性。設(shè)計的減振器在實際使

9、用中，其外特性必須保證良好的相對穩(wěn)定性。 （3-2）減振器外特性的畸變往往會使預(yù)期設(shè)計的外特性出現(xiàn)某些缺陷，因此，減振器的設(shè)計有兩個基本質(zhì)量要求：一是外特性必須滿足車輛懸架的性能需求；二是無畸變，即這種外特性要有穩(wěn)定而持久的工作質(zhì)量。減振器的外特性即為其速度特性.如圖：a阻力一位移特性 b)阻力一速度特性減振器的特性可以用下圖所示的示功圖和阻尼力-速度曲線描述。減振器特性曲線的形狀取決于閥系的具體結(jié)構(gòu)和各閥開啟力的選擇。一般而言，當油液流經(jīng)某一給定的通道時，其壓力損失由兩部分構(gòu)成。4.3雙向作用筒式液力減振器參數(shù)和尺寸的確定1 雙向作用筒式液力減振器相對阻尼系數(shù)的確定2 雙向作用筒式液力減振器阻尼系數(shù)的確定3最大卸荷力的確定4 減振器工作缸直徑D的確定5 雙向作用筒式液力減振器活塞行程的確定6 液壓缸壁厚、缸蓋、活塞桿和最小導向長度的計算7 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計8 活塞及閥系的尺寸計算9 密封元件和工作油液的確定結(jié)論：車輛是一個由許多子系統(tǒng)組合而成的復(fù)雜系統(tǒng)，其總體性能與零部件的性能關(guān)系密切。因此，零部件的研發(fā)，不但涉及零部件本身的分析計算與試驗等，而且涉及許多與整車有關(guān)的參數(shù)，是一個較為復(fù)雜的研發(fā)過程。減振器是車輛懸架系統(tǒng)中的重要部件，其性能的好壞對車輛的舒適性以及車輛及懸架系統(tǒng)的使用壽命等有較大影響。參考文獻1王雪飛，