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汽车减震器的设计

TOC\o1-3\h\z\u1绪论 1

1.1本课题设计的目的 3

1.2设计的主要研究内容 5

2减震器阻尼值计算和机械结构设计 5

2.1相对阻尼系数和阻尼系数的确定 5

2.1.1悬架弹性特性的选择 5

2.1.2相对阻尼系数的选择 6

2.1.3减震器阻尼系数的确定 7

2.2最大卸荷力的确定 7

2.3缸筒的设计计算 8

2.4活塞杆的设计计算 8

2.5小结 8

3减震器其他部件的设计 8

3.1固定连接的结构形式 8

3.2减震器油封设计 10

3.3O型橡胶密封圈 10

3.5弹簧片和减震器油的选择 11

3.5.1弹簧片的选择 11

3.5.2减震器油的选择 11

3.6小结 12

4活塞杆的强度校核 12

4.1强度校核 12

4.2稳定性的校核 12

5全文总结及展望 13

参考文献 14

谢辞 15

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1绪论

社会不断在进步，人们对出行的要求也越来越高。汽车作为越来越普及的出行方式受到了人们的关注。于是人们对包括对汽车平顺性，舒适性的要求也是不断在加大，而减震器则是提供舒适性的一个很关键的部位。减震器是汽车悬挂系统的重要组成部件。如果把发动机比喻为汽车的“心脏”，变速器为汽车的“中枢神经”，那么底盘及悬挂系统就是汽车的“骨骼骨架”。悬挂系统不仅决定了一辆汽车的舒适性与操控性同时对车辆的安全性起到很大的决定作用，从而成为衡量汽车质量及档次的重要指标之一。设计师们一直不断对汽车的各种性能进行优化为了提供更好的驾驶体验。一个好的减震器可以使驾驶员感觉到更加舒服，可以提供更好的驾驶体验。

世界上第一个有记载、比较简单的减震器是1897由两个姓吉明的人发明的。他们把橡胶减震块与叶片弹簧的端部相连，当悬架杯完全压缩时，橡胶减震块就碰到连接在汽车大梁上的一个螺栓,产生止动。这种减震器再很多现代汽车悬架上仍有使用，但其减震效果很小。1898年第一个适用的减震器由一个法国人特鲁芬研制成功并安装到摩托赛车上。该车的前叉悬置于弹簧上，同时与一个摩擦阻尼件相连，以防止摩托车的震颤。1899年，美国汽车哈特福特意识到这种阻尼件跨越应用到汽车上。第二年他制成了特鲁芬摩托阻尼件的变形结构，并把它装到哈德福特的乌兹莫别汽车上。它是一副用铰链连接在一起的杠杆，该汽车上的第一个减震器再铰链轴处装有橡胶垫，一个杠杆臂与车架连接，而另一个用螺栓与叶片弹簧连接。螺栓安装再铰链结点，能够通过调节通过对减震器的结构进行改变摩擦阻力的大小，从而得到所需要的缓冲程度。因此它们的设计的部件不仅仅是第一个汽车缓冲器，而且也是第一个“可调”减震器。哈特福特把装有这种减震器的汽车弄回到美国后不久，在新泽西城州的泽西城开办了一个哈特福特悬架公司。随后该减震器与前轮螺旋弹簧一起被安装到1906年生产的布鲁舒小型轻便汽车上。从此以后，减震器的结构发生了几种新的发展。加布里埃尔减震器它是由固定在汽车大梁上的罩壳和装再其里面的涡旋形钢带组成，钢带通过一个弹簧保持其张力，钢带的外端与车桥轴端连接，以限制由震动引起的弹跳量。弹簧式减震器这是加到叶片弹簧上的一种辅助螺旋弹簧。由于每一个弹簧都有相同的谐震频率，它们趋向于抵消各自的震颤，但同时也增大了悬架的刚性，所以很快就停止了使用。以及后来的空气弹簧和液力弹簧。现代汽车大部分都装有减震器，且减震器和弹性元件是并联安装的。现今汽车大部分采用的是液力减震器。液力减震器的作用原理是当车架与车桥作往复相对运动时

减震器中的活塞在钢筒内也做往复运动，于是减震器壳体内的油液便反复的从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时，孔壁与油液间的摩擦及液体分子内摩擦便形成对震动的阻尼力，使车身与车架的震动能转化为热能，被油液和减震器壳体所吸收，然后散到大气中。减震器的阻尼力的大小随车架和车桥相对速度的增减而增减，并且与油液的粘度有关。要求减震器所用油液的粘度受温度变化的影响尽可能小，且具有抗汽化、抗氧化以及对各种金属和非金属零件不起腐蚀作用等性能。由于减震器的阻尼力越大，震动消除得越快，但却使并联的弹性元件的作用不能充分发挥；同时过大的阻尼力还可能导致减震器连接零件及车架损坏。

不同国家和地区对减震器的要求各不相同，不同减震器也有着他们各自的用途。。汽车厂商们已经有了自己的特色的汽车，本文就是针对普通的小型轿车来设计的减震器。在文章的最前面对于减震器的几个问题做出了阐述，针对这些评价所以就对减震器提出以下几种要求，希望能和大家一起讨论：

1.在悬架压缩行程（