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减振器设计 专业班级:车辆023 学生姓名:钟涛 指导老师:薛念文 职称:教授 减振器的分类 1.摇臂式减振器 2.筒式减振器 (1)被动式减振器 双筒式、单筒充气式、单筒非充气式。 (2)可调式减振器 机械控制式、电子控制式、电流变和磁流变液体减振器 减振器设计参数依据 车型参数:整车质量1500kg 装载质量500kg 轴距2300mm 质心到前轴距离1100mm 轮距1500mm 质心高度550mm 减振器设计要求: 1.活塞有效行程不小于190mm 2.活塞最大压缩时全长不大于310mm 3.复原阻力1000-2800N 4.压缩阻力不大于1000N 方案的确定 两种方案比较 单筒充气式液力减振器与双筒式液力减振器相比,具有以下优点: 1.工作缸筒直接暴露在空气中,冷却效果好; 2.在缸筒外径相同的前提下,可采用大直径活塞,活塞面积可增大将近一倍,从而降低工作油压; 3.在充气压力作用下,油液不会乳化,保证了小振幅高频振动时的减振效果; 4.由于浮动活塞将油、气隔开,因而减振器的布置与安装方向可以不受限制。 缺点在于: 1.为保证气体密封,要求制造精度高; 2.成本高; 3.轴向尺寸相对较大;(不采用此方案的主要原因) 4.由于气体压力作用,活塞杆上大约承受190N~250N的推出力,当工作温度为100℃时,这一值会高达450N, 载荷的确定 根据质心和后轴对前轴力矩平衡有:(1500+500)×1100=2300×m 得:m=957.5kg≈960kg 由簧下质量mx=150kg,有:ms=m-mx 得簧上质量:ms=(960-150)/2=405kg 设计计算 1. 筒式减振器工作缸直径D的确定 2. 减振器的外特性模拟计算 3. 减振器行程匹配与校核 减振器的性能 F=δV 式中:F---减振器阻力; δ---减振器阻尼系数; V---减振器工作速度。 减振器阻尼系数δ的确定 式中:n―――双横臂悬架的下臂长; a―――减振器在下横臂上的连接点到下横臂在车身上的铰接点之间的距离; α―――减振器轴线与铅垂线之间的夹角。 最大卸荷力Fs的确定 式中:Vx---卸荷速度; A---车身振幅; ω---悬架振动固有频率。 筒式减振器工作缸直径D的确定 式中:[p]―――工作缸最大允许压力; λ―――连杆直径与缸筒直径之比。 其他参数的选取 根据QC/T 491-1999《汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件》,选取工作缸直径D为30mm,贮液筒最大外径45mm,防尘罩最大外径56mm,活塞有效行程为190mm,活塞最大压缩时全长为310mm。 阀体选用 通液阀、复原阀采用图4a所示的结构 补偿阀、压缩阀采用图4b所示的结构 减振器的数学模型 拉伸(复原行程)工况下的数学模型 (1)开阀前 开阀后 压缩(压缩行程)工况下的数学模型 S3―――工作缸的常通孔截流面积; 减振器的外特性模拟计算 减振器行程匹配 fd―――悬架的上跳行程 fj―――悬架的下跳行程 S(xs,ys,zs)―――减振器上连接点坐标;M(xm,ym,zm)―――满载时,减振器下连接点坐标;Lmin――― 减振器压缩到底时的极限长度;Lmax――― 减振器最大拉伸时的极限长度;Sa―――相对满载,减振器压缩到底时的上移行程;Sb―――相对满载,减振器最大拉伸时的下移行程。 结 论 (1)通过数学建模得出的减振器速度图形上看,该减振器基本满足设计要求。行程校核也符合要求。所以,该减振器设计是达到要求的。 (2)由于本人能力有限,设计采用了传统的被动式减振器。其发展主要在于局部结构的改善和新材料新工艺的应用,因此,不能从根本上满足现代汽车的使用需求。而可调阻尼式减振器才是未来减振器发展的趋势。 (3)由于本人缺乏经验,再加上资料准备不充分,在此文的设计计算中有许多参数的选取没有经过仔细考虑。 (4)在阀体选择上,本人选取了较为过时的阀体,主要是对新的阀体不够了解。而减振器的性能很大程度上取决于阀体,所以今后在这方面需要做的工作还有很多。 (5)在油料选择上,本设计只是参照其它减振器的选择方案,究竟是否选择合理,还有待考究。 致 谢 本论文是在薛念文、周卫琪老师细心指导下完成的,在做毕业设计期间,我深深地体会到了周老师治学严谨的态度,对学生认真的责任心。在此我由衷地感
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