试验台的设计.docVIP

济南大学毕业设计

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1绪论

前言

阻尼器，是以提供运动的阻力，耗减运动能量的装置。利用阻尼来吸能减震不是什么新技术，在航天、航空、军工、枪炮、汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器(或减震器)来减振消能。

1.1课题背景及研究意义

汽车阻尼器即减震器，是汽车悬架系统中的一个尤其重要阻尼元件，它的主要作用就是缓和车辆的振动，提高乘客乘坐的舒适性，降低车体给予各部分的动应力，近一步的来提高整车的寿命以及安全性，减震器性能的优劣直接影响到车辆的性能。因此，在车辆运行过程中，必须保证减震器能够保持可靠和稳定的性能。设计生产高质量的减震器是提高车辆技术性能的重要的内容。然而，设计生产高质量的减震器需要性能完善、先进的试验设备作保证。目前，（阻尼器）减震器试验台按照其作用形成分为机械式、液压式、交流伺服式和其他形式。减震器试验台主要应用于汽车悬架筒式见证其的台架性能试验。其特点：

(1)减振器的示功试验，绘制示功图;

(2)减振器的速度特性试验，绘制速度特性曲线;

(3)减振器内摩擦阻力测定，绘制摩擦力—位移曲线;

(4)减振器的温度特性试验，绘制温度特性曲线;

(5)减振器的耐久性试验;

国内在减震器的检测方面比较落后，第一个主要的原因就是国内相应的试验设备不能够满足试验性能的要求以及能实现但是昂贵的试验器材的费用很昂贵，因此制约着我国在减震器以及在减震器试验台性能的提升。现在的试验台，都是以测试示功图以及滞回曲线为主用的目的，我国国内的试验台大多是开环、机械式、液压伺服等形式。这些形式的试验台存在着许多不合理的地方。并且在这方面的技术还不是成熟，主要的功能只是局限于测试示功图，不能快速而且准确地对减震器（阻尼器）的各个性能进行检测，存在着众多的不足之处。

据统计现在汽车减震器（阻尼器）大部分都是筒式液阻减震器，其阻尼力主要通过油液流经空隙的节流作用产生。汽车悬架系统一般是由弹性元件（弹簧）、阻尼元件（减震器）、导向传力装置三大部分组成。由此可见，减震器（阻尼器）是悬架系统的重要组成部分。汽车减震器（阻尼器）衰减的是汽车震动的振幅，而不是振动频率，因此减震器对于车辆的平顺、舒适、安全、转向操作和通过等等性能起决定性作用。

1.2课题解决的问题和主要工作

目前我国国内常见的减振器试验台大多是机械式，有曲柄连杆形式如图（1-1）和上下曲柄滑块机构形式如图（1-2）

图1-1

图1-2

曲柄连杆形式的试验台的动力源是电动机，由传动系统经过减速后，带动着一整套曲柄滑块机构，对减振器实现正弦力作用。由扭力杆测出正弦力的大小，使减振器上端的活塞作上下运动，从而对减震器作用。减振器的下端固定在曲拐上，曲拐装在一根测力扭杆上，利用扭杆变形，测量减振器的阻力大小。试验时，曲拐上不得记录笔在记录板上画出一个示功图。记录台的记录笔在左右方向的偏移量表示扭杆扭力的大小，也表示减震器阻力的大小。最后绘制出减震力示功图。它存在着很多的缺点：

激振频率范围较窄，高低频率实验受到限制，只能采用单一的正弦波激振，不能绘制出速度特性曲线，示功图在理论上也只是一个近似的通行，利用这种设备测试减振器时，不能真实的反应减振器在其允许的速度范围内工作的阻力变化规律；

根据行业标准，减振器一般有以下四个方面的内容：

（1）示功图实验：减振器的阻力与位移实验（F-S）；

（2）速度特性实验：减振器的阻力与活塞速度实验（F-V）；

（3）温度特性实验：减振器的阻力与试件的温度实验（F-T）；

（4）耐久性实验：工作循环一百万次以后，减振器的阻力与位移实验（F-S）。

目前国内对现有的实验规范以检测示功图为主要目的，国内试验台的不科学，不严谨，以及设备设计不合理，可操作性差，测量误差大。

2新型阻尼器实验装置的设计方案论述

2.1实验装置功能结构分析

本课题针对国内减震器性能测试系统普遍存在的价格昂贵、精度偏差和测试效率低，以及示功特性或速度特性不能同时测试的现状等缺点。依据各种不同要求，设计出一套使用方便、灵活、测试精度高的减震器性能测试系统。

系统以适宜在恶劣的工业环境中使用的工业控制计算机为控制核心，实现自动控制与数据采集，提高了试验效率，简化了试验操作。采用机械式滑块，其本身在耐久试验中的损耗很小，维护方便，可靠实用。较之结构复杂、价格昂贵的液压加振机构，性能价格比高，有着显著的优越性。新型阻尼器实验装置的测量可以用涡轮蜗杆机构手动的测量静态的最大以及最小的拉（压）力F，同时可以得到准确的位移，从而可以绘制出F-S曲线。这是最大静力测试。

图2-1方案设计流程图

2.2总体设计方案

图2-2总体结构图

3.3.1总体设计

（1）新型阻尼器实验装置的测量可以用涡轮蜗杆机构手动的测量静态的最大以及最小的拉（压）力F，同时可以得到准确的位移，从而