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1、 密级： 摘 要汽车已成为人们日常生活必备的交通工具，汽车减震器在汽车零部件中占有极其重要地位。减震器是汽车悬架系统中的关键部件，减震器的性能就决定了悬挂系统的许多性能参数。而且减震器的好坏直接决定了汽车的乘坐舒适性和行驶的平顺性。随着计算机在软、硬件上的快速发展，虚拟设计无论是在理论，还是在计算技术方面都已取得巨大的进步。虚拟设计是较先进的现代设计方法。虚拟设计不仅可以大大降低开发成本，还缩短了开发周期，提高了企业的竞争力。所以，虚拟化设计越来越受到企业的欢迎。本文主要讲述了利用CAD软件UG对减震器各个零部件进行实体建模，然后着重分析了减震器的制造生产工艺，最后在UG软件的制图模块获得了完
2、整的工程图纸。根据实践情况，利用通用有限元软件ANSYS对减震器的阀片进行有限元建模、计算、应力分析、应变分析，根据分析结果对减震器的阀片受力变形情况进行了解。关键词:汽车减震器，建模，产品设计AbstractAutomobile has become an indispensable transportation means of our daily life , and the shock absorber is an important part of the car. Shock absorber is play as an important role in the automobi
3、le suspension system, because it decide automobile suspension system performance. And it also decide the Vehicle Ride Comfort and Vehicle Ride Comfort.With the computer in software and hardware on the rapid development of virtual design, whether in theory or in the calculation of the virtual design
4、have made tremendous progress. Virtual design is a modern design method. Virtual design can help us to reduce development costs and shorten the development cycle,so it is more and more popular by the enterprise.This article introduces the modeling of the shock absorber by CAD software, study on the
5、production of the shock absorber and get the engineering drawing in UG software. At last, according to practice, use the general-purpose finite element software ANSYS to finite element modeling, calculation, stress analysis, strain analysis, based on an analysis of the results of the valves of the s
6、hock absorber deformation understanding of the situation.Keywords：shock absorber three-dimensional modeling product designII目录摘 要IAbstractII绪论11.1选题的依据及意义11.2 减震器的结构及原理21.2.1减震器的结构及分类21.2.2双向作用筒式减震器的工作原理31.3国内外减震器产品的发展状况及趋势51.3.1 国内汽车减震器产品的发展51.3.2国外汽车减震器产品的发展61.4本课题研究内容7第二章 减震器零部件的三维建模82.1 UG软件介绍82
7、.2减震器各零部件的建模92.2.1减震器各零部件的结构分析92.2.2减震器油封组件的三维建模92.2.3减震器导向器组件的三维建模102.2.4减震器储油缸组件的三维建模102.2.5减震器工作缸的三维建模112.2.6减震器活塞连杆组件的三维建模112.2.7减震器底阀组件的三维建模152.2.8减震器防尘盖组件的三维建模172.2.9减震器弹簧盘的三维建模172.2.9减震器实体模型的总装配182.3本章小结19第三章 汽车减震器的设计与工艺203.1 零件的设计与工程制图203.1.1 零件的设计与工艺203.1.2 工程制图203.2在UG的Drafting模块下制作制图模板213
8、.3汽车减震器中连杆的设计与工艺分析233.3.1连杆的设计233.3.2连杆的工艺分析233.4汽车减震器中工作缸的设计与工艺分析253.4.1工作缸的设计253.4.2工作缸的工艺分析253.5汽车减震器中活塞的设计与工艺分析273.5.1活塞的设计273.5.2活塞的工艺分析273.6本章小结29第四章 减震器的有限元分析304.1有限元分析软件ANSYS的介绍304.2伸张阀和压缩阀阀片的有限元分析314.2.1阀片有限元模型的建立314.2.2网格的划分324.2.3接触对的创建334.2.4添加载荷和约束344.2.5计算并分析结果354.3本章小结38总结和展望395.1 全文总
9、结395.2 展望39参考文献（References）40致 谢41绪论1.1选题的依据及意义近年来，随着我国经济的不断发展，人们的生活水平也不断提高。在交通方面，汽车已经成了人们不可以缺少的交通工具，汽车也在人们的生活当中充当着极其重要的角色。我国的汽车工业发展历史可以划分为四个阶段：1949-1956年间的创始期；1957-1966年间的初步发展期；1967-1978年间的坚持发展期；1978年以后的大发展期。到了2008年，我国全年汽车销量已达938.05万辆。在另一方面看来，我国的汽车市场是市场广阔，我国汽车作为重要的一极登上世界舞台。这并不是因为我国跻身世界第二大汽车产销和消费大国，
10、而是因为我国的民族汽车业已成气候，我国的不少汽车企业已经跻身世界主流汽车市场。但是我国汽车进军欧美市场的最主要的障碍就是产品本身的质量。汽车悬架系统是汽车的主要组成构件。汽车的悬架系统决定了汽车产品的整体的质量。车辆悬架系统的主要功能之一就是提供支撑，有效地隔离路面引起的振动和冲击。目前主要有3种车辆悬架系统：传统的被动悬架系统、主动悬架系统和半主动悬架系统。无论是那种汽车悬架系统汽车悬架系统都是基于减震器来命名的。再者，汽车减震器之所以能有效地隔离路面引起的振动和冲击，是悬架系统中安装了减震弹簧和减震器。减震器是汽车悬架系统中的关键部件，减震器的性能就决定了减震器的许多性能参数。而且减震器的
11、好坏直接决定了汽车的乘坐舒适性和行驶的平顺性。我国的汽车行业仍是处于方兴未艾的阶段，国内减震器总的特点就是：技术相对其他汽车大国而言较为落后，高端车型的减震器技术仍需进口。而且就汽车减震器的专利而言，大多都是集中在日本，美国等汽车大国，国内关于汽车减振器的专利是少之又少。这样，国内的100多家减震器生产企业就处于一个相对被动的情况下。针对这种情况，减震器的发展和研究应该成为我国汽车行业发展和水平提高的一个重要的课题。由此可见，研究汽车减震器产品的意义重大，掌握汽车减震器的各种现代设计技术，对自主开发和节约资金、对发展民族品牌汽车具有很大的意义。下面本课题将对减震器产品设计进行研究。1.2 减震
12、器的结构及原理1.2.1减震器的结构及分类汽车悬架系统中安装减震器是为了加速车架和车身振动的衰减，以改善汽车行驶的平顺性，减振器的具体安装位置如图1-1所示。现在常见的减振器有双向作用液力减震器，充气式减震器和阻力可调式减震器。汽车减震器是作为一个不可拆的部件生产和装配到汽车上的，要是损坏时无法维修只能更换的零件，平时要注意保养。图1-1 汽车减震器的安装位置a双向作用筒式液力减震器(如图1-2所示)图1-2 双向作用筒式减震器 这种减震器一般都具有四个阀，包括压缩阀、伸张阀、流通阀、补偿阀，所图3所示。流通阀和补偿阀是一般的单向阀，其弹簧较弱，当阀门上的油压的作用力与弹簧同向时，此时阀门处于
13、关闭状态，完全不同液流；而当油压的作用力与弹簧反向时，只要较小的油压就可以使阀门开启。压缩阀和伸张阀是卸载阀，其弹簧较紧，预紧力比较大，只有当油压达到一定程度是，阀门才可以开启；而当油压降低到一定的程度时，阀门又自动关闭1。双向作用筒式减震器结构如图1-3所示。图1-3 双向作用筒式减震器结构1.2.2双向作用筒式减震器的工作原理a. 伸张行程图1-4 减震器的伸张行程原理图在减震器的伸张行程中，活塞相对工作缸是向上运动的。此时活塞上腔的油压升高，流通阀关闭，上腔内的油液这时推开伸张阀而流向下腔。由于活塞杆的存在，自上腔流入下腔的油液不足与充满下腔增加的容积，使得下腔行程了一定的真空度，这时储
14、油缸的油液推开补偿阀而流入下腔进行补充.这就形成了悬架受拉时的阻尼力，并且由于真空度的存在使得减振器的伸张时产生的阻尼力比其压缩行程时形成的阻尼力要大得多。在伸张行程中油液的流动过程是：上腔的油液流经伸张阀而流入下腔；储油腔里的部分的油液流经底阀上的补偿阀而进入下腔，如图1-4的箭头方向所示。而流通阀和压缩阀,此时则被油压压紧，处于不开启的状态。活塞上的伸张阀是卸载阀，且弹簧的预紧力比较大。当活塞向上运动时，上腔的油液压力升高到一定程度，比设定的预紧力大，足以克服弹簧作用力时，油液推开伸张阀，流入到下腔内。而且伸张阀的节流孔较小，可以产生较大较稳定的阻尼力，起到很好的减震作用。底阀上的补偿阀是
15、一般的单向阀，设计的预紧力比较小，当活塞向上运动时，下腔的空间变大，油压变小，而在补偿阀开启前储油腔的油压不变，就这样，下腔的油压要小于储油腔内的油压，形成了压差，当压差达到一定程度时，储油腔内的油液就推开补偿阀，油液就流经补偿阀而进入到下腔中。b.压缩行程在压缩行程中，减震器的活塞相对工作缸是向下运动的，活塞下腔的容积就相应的减少了，油压升高，油液流经流通阀，进入到上腔，于是上腔被活塞连杆占去了一部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，一部分油液就推开压缩阀，流回储油缸.这样就形成了悬架受压缩运动时的阻尼力。通常压缩行程形成的阻尼力是比较小的。同时由于下腔的油压上升了，而此时，活塞上的伸张阀和底阀上的补偿阀被压紧，油液就无法通过伸张阀流入上腔，以及无法通过补偿阀流入储油腔。在压缩行程中油液的流动过程是：下腔的油液流经流通阀而进入上腔；下腔的油液流经底阀上的压缩阀而进入储油腔。在图1-5中阀门旁的箭头方向表示油液的流动
