【正文】 .............................I Abstract ..........................................................II 第一章 引 言 ................................................. 1 課題的背景和目的 ........................................ 1 研究背景 ......................................... 1 研究目的 ......................................... 1 減振器研究現(xiàn)狀 ......................................... 2 本論文研究內(nèi)容 ......................................... 2 第二章 油液介質(zhì)及其流動特性 .................................... 3 油液特性 ............................................... 3 油液流動 ............................................... 5 油液流動公式 ..................................... 5 油液流動分析 ..................................... 6 局部損失疊加原理 ................................. 7 本章小結(jié) ................................................ 8 第三章 汽 車筒式減振器阻尼構(gòu)件分析 .............................. 9 常通節(jié)流孔 ............................................. 9 疊加閥片等效厚度與閥口開度 ............................. 9 疊加閥片等效厚度 ................................. 9 閥口開度 ....................................... 10 節(jié)流縫隙 ............................................. 11 活塞縫隙 ............................................. 11 活塞孔 ............................................... 11 活塞孔沿程阻力損失 ............................. 12 活塞孔局部阻力損失 ............................. 12 活塞孔等效長度的確定 ........................... 13 本章小結(jié) .............................................. 14 第四章 筒式減振器的工作原理及特性分析 ........................ 15 筒式減振器的工作原理 ................................. 15 目 錄 復(fù)原行程 ....................................... 15 壓縮行程 ....................................... 16 復(fù) 原行程 特性分析 ..................................... 16 復(fù)原行程開閥速度點 ............................. 16 復(fù)原初次開閥前特性分析 ......................... 19 復(fù)原初次開閥后 特性分析 ......................... 20 復(fù)原二次開閥后特性分析 ......................... 23 壓縮行程 特性分析 ..................................... 25 壓縮行程開閥速度點 ............................. 25 壓縮閥初次開閥前特性分析 ....................... 26 壓縮閥初次開閥后特性分析 ....................... 27 壓縮閥二次開閥后特性分析 ....................... 29 本章小結(jié) ............................................. 31 第五章 汽車筒式減振器特性仿真 ................................ 32 減振器特性仿真的數(shù)學(xué)模型 ............................. 32 運動特性仿真 ......................................... 33 減振器外特性仿真 ..................................... 34 速度特性仿真 ................................... 35 示功圖仿真 ..................................... 36 特性驗證 ....................................... 36 減振器內(nèi)特性仿真 ..................................... 37 節(jié)流閥開度仿真 ........................................ 38 本章小結(jié) .............................................. 39 第六章 減振器特性影響因素分析 ................................ 40 閥片厚度 h 對減振器特性的影響 ......................... 40 常通節(jié)流孔的大小 fA 、 yA 對減振器特性的影響 ........... 40 閥片預(yù)變形量 0rf 對減振器特性的影響 .................... 41 活塞桿直徑 gd 對減振器特性的影響 ....................... 41 溫度對減振器特性的影響 ............................... 42 本章小結(jié) ............................................. 43 結(jié) 論 ....................................................... 44 參考文獻 ..................................................... 45 致 謝 ............................................ 錯誤 !未定義書簽。 目 錄 附 錄 相關(guān)的 MATLAB 程序 .......................... 錯誤 !未定義書簽。 第一章 引 言 第一章 引 言 課題的背景和目的 研究背景 對汽車而言，優(yōu)良的乘坐舒適性與操作穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。懸架系統(tǒng)性能的好壞直接關(guān)系到這兩點是否理想。而影響懸架系統(tǒng)特性的重要構(gòu)成元件就是減振器，所以理想的減振器特性可以提高汽車行駛平順性和乘坐舒適性。 汽車減振 器特性決定和影響車輛的行駛平順性和乘坐舒適性，而減振器特性試驗費用很高，應(yīng)對減振器設(shè)計結(jié)果進行特性仿真，這樣就可以及時發(fā)現(xiàn)減振器設(shè)計所存在的問題，對設(shè)計進行修改，減少試驗費用，加快設(shè)計開發(fā)速度，提高減振器閥系參數(shù)設(shè)計質(zhì)量。因此，減振器特性仿真研究，具有很大的經(jīng)濟效益和社會效益。 雖然有一些研究機構(gòu)對減振器的仿真進行研究，但因無準確的優(yōu)化設(shè)計方法，難以得到準確、可靠設(shè)計參數(shù)，只能利用仿真軟件，借助試驗的得到的部分或全部參數(shù)，這樣不能準確反映減振器特性中起決定作用節(jié)流閥開度、流量和壓力之間的關(guān)系。即使有學(xué)者曾經(jīng) 建立數(shù)學(xué)模型對減振器特性進行仿真，也僅僅是采用近似公式，而且，特性仿真結(jié)果與實際結(jié)果數(shù)值相差很大。 因此，目前應(yīng)研究基于減振器具體結(jié)構(gòu)和節(jié)流閥片精確變形計算的基礎(chǔ)上，依據(jù)減振器運動速度建立減振器特性精確仿真的分段數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)不依賴于試驗參數(shù)而對減振器特性進行精確數(shù)字仿真。 研究目的 （ 1） 通過特性分析、特性仿真等進行分析研究，建立準確有效的減振器仿真的數(shù)學(xué)模型。研究減振器的速度特性有助于減振器的優(yōu)化設(shè)計，對減振器的改進和發(fā)展有重要作用。 （ 2） 通過對減振器特性仿真研究，可以驗證或預(yù)測減振器 參數(shù)設(shè)計是否合理，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，這樣就可以減少試驗次數(shù)和費用，提高設(shè)計效率和準確性，加快減振器設(shè)計、開發(fā)和生產(chǎn)。 （ 3） 通過建立減振器特性分析和仿真的數(shù)學(xué)模型，對減振器進行數(shù)字特性仿真，為減振器精確特性仿真提出了新的模型和方法。 第一章 引 言 減振器研究現(xiàn)狀 國內(nèi)外學(xué)者已對減振器的特性建模方法開展了大量的研究工作 , 目前主要應(yīng)用的有兩種方法： 一、對減振器的仿真分析大多是利用現(xiàn)成的仿真分析軟件，建立特性仿真模型，對減振器進行仿真。然而，這種特性仿真方法，在模型建立過程中所需的模型參數(shù)很大程度上依賴于 試驗來獲得。所以，很難建立準確的特性仿真模型，仿真結(jié)果不可靠。 二、目前也有利用分段函數(shù)的方法來建立特性仿真模型，進行仿真分析。但是現(xiàn)在閥片彎曲變形量的計算公式大多是由手冊查得的近似公式，計算結(jié)果不準確，所以該方法也不可靠。 本論文研究內(nèi)容 本論文以汽車筒式減振器特性分析和仿真為主要研究內(nèi)容，具體包括以下幾部分： （ 1） 對減振器工作油液的技術(shù)性能和油樣特性進行了分析研究；并對油液流經(jīng)各節(jié)流處的流量和節(jié)流壓力的關(guān)系、局部和沿程壓力損失系數(shù)進行了分析；為以后對減振器的工作原理和阻尼特性分析打下基礎(chǔ)。 （ 2） 對減振器 的各阻尼構(gòu)件進行深入的研究，確定油液流經(jīng)常通節(jié)流孔、活塞孔、節(jié)流縫隙和活塞縫隙時壓力和流量的關(guān)系；并分析 油液在流經(jīng)活塞孔以及復(fù)原閥體內(nèi)腔時的局部阻力損失，利用疊加原理將局部阻力損失進行疊加，并折算成活塞孔長度。 （ 3） 對減振器進行特性分析。 建立減振器兩次開閥速度點 ，為建立分段數(shù)學(xué)模型創(chuàng)造條件。 在此基礎(chǔ)上，根據(jù)開閥前、后的油路模型，對減振器開閥前、后的特性進行了深入地分析，建立減振器特性分段數(shù)學(xué)模型。 （ 4） 對減振器特性進行綜合仿真。其中包括減振器內(nèi)特性仿真和外特性仿真。創(chuàng)造性地提出了利用分段仿真數(shù)學(xué)模型對減振器內(nèi)、外特 性仿真分析的方法，利用該方法可對減振器內(nèi)部各閥的流量、壓力、開度等進行仿真研究分析。 （ 5） 研究了各種參數(shù)對減振器特性的影響，并且利用相關(guān)程序?qū)Ω鲄?shù)對減振器特性的影響進行了定性和定量的分析。 第二章 油液節(jié)制及其流動 第二章 油液介質(zhì)及其流動特性 減振器是汽車懸架系統(tǒng)的主要阻尼元件。其工作機理是依靠減振器活塞與缸體的相對運動，促使其內(nèi)腔液體不斷流經(jīng)控制閥，利用液體流動的阻力來消耗汽車振動時的能量。 阻尼力主要是由油液和各阻尼構(gòu)件互動作用產(chǎn)生的。因此，油液特性和各阻尼構(gòu)件都對減振器特性具有重要影響。 油液特性 油液介質(zhì)主要是礦物油 型液壓油。它是在石油精煉油液基礎(chǔ)上 , 加入各種添加劑調(diào)合而成的，具有以下主要物理性質(zhì)。 （ 1） 可壓縮性 油液壓縮性指液體受壓力作用體積減小的性質(zhì)。 壓力為 0p 、體積為 0V 的液體，如壓力增大 p? 時，體積縮小 V? ，則此液體的壓縮性可用體積壓縮系數(shù) ? ，即單位壓力下的體積相對變化量來表示。 0( / )k V V p? ? ? ? 液體體積壓縮系數(shù)的倒數(shù)，稱為體積彈性模量 K，簡稱體積模量。即?/1?K 。液壓油液的體積模量和溫度、壓力有關(guān)：溫度增大時， K 值減小，壓力增大時， K 值增大，但這種變化不呈線性關(guān)系，當 MPap 3? 時， K 值基本上不再增大。液壓油液中如混有氣體時， K 值將大大減小。 油液體積模量很大 , 例如礦物油液 K=( 114～ 210) 109 N m 2。減振器油液壓力 一般不大 , 在研究減振器靜態(tài)特性時 , 油液壓縮性可忽略不計 。 在研究減振器動態(tài)特性時 , 油液壓縮性為必須考慮的重要因