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1、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,单筒充气式液力减振器与
2、双筒式液力减振器的制造工艺相对比较成熟。,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190N250N的推出力，当工作温度为100时，这一值
3、会高达450N，,载荷的确定,根据质心和后轴对前轴力矩平衡有：（1500500）11002300m 得：m957.5kg960kg 由簧下质量mx150kg，有：msmmx 得簧上质量：ms（960-150）/2405kg,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=V 式中：F减振器阻力； 减振器阻尼系数； V减振器工作速度。,减振器阻尼系数的确定,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； 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；
4、 A车身振幅； 悬架振动固有频率。,Fs伸张行程的最大卸荷力,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； 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,Sh活塞的端面积； Sg活塞连杆的横截面积； V活塞相对工作缸的运动速度。 常通孔流量系
5、数； S1活塞常通孔面积；,开阀后,S2复原阀开阀后的节流面积；S2=2b, b阀片的内环半径，阀片的内环挠度。,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,上跳动余量Safd 下跳动余量Sbfj,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。,（xs,ys,zs）减振器上连接中心点
6、坐标； （xc,yc,zc）减振器下连接中心点坐标； （x1,y1,z1）控制臂（摆臂）轴中心点坐标； Lx，Ly，Lz减振器相对于车轴（或控制臂）的两个垂距，减振器下端中心在轴的前方时Lx取负值，在轴的上方时Lz取负值，在控制臂下方Lz取负值； b车轴倾角（对于前轴为相对车架后倾角，后轴又为后桥翘角）； 1摆臂角（在水平线下时取负值）。,减振器长度为：,减振器倾斜角为：,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
7、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。在此我由衷地感谢周老师。,The end,Thank you!,
