【正文】 限后,翼板能始終跟隨主體振動而振動,能對液室中的液體起到攪拌作用,使得動剛度有所降低,來達(dá)到對高頻噪音起到較好的防震效果.圖16 雙通道帶翼板液壓懸置結(jié)構(gòu)圖 隨著人們對汽車乘坐舒適性的的要求的不斷提高,開始出現(xiàn)了可轉(zhuǎn)換裝置的懸置,實(shí)現(xiàn)動剛度和阻尼的要求可以轉(zhuǎn)換,圖17就介紹了一種可轉(zhuǎn)化裝置的懸置,在傳統(tǒng)的液壓懸置的主體和主液室間增加了一個(gè)附加膜,當(dāng)發(fā)動機(jī)處在怠速空轉(zhuǎn)時(shí),附加膜和主體間的空氣對降低小振幅的動剛度有一定的效果,當(dāng)汽車行駛時(shí),真空泵將空氣全部吸出,附加膜直接和主體連在一起,整個(gè)裝置就成了一個(gè)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的液壓懸置,通過真空泵的開關(guān),實(shí)現(xiàn)降低動剛度和增大阻尼間的隨意切換.圖17 可轉(zhuǎn)換裝置液壓懸置結(jié)構(gòu)圖 人們在新開發(fā)的產(chǎn)品中,有一種叫主動裝置的懸置,這就意味著在運(yùn)動中的零件可以對相關(guān)參數(shù)如阻尼和動剛度進(jìn)行控制,以適合實(shí)際的行駛狀態(tài),主動意味著在短時(shí)間內(nèi)這些參數(shù)可以調(diào)整. 圖18就介紹了一種主動裝置的懸置,在該結(jié)構(gòu)中將通道壁設(shè)計(jì)成電極裝置,通過對電極施加高電壓,使得通道內(nèi)的粘度增強(qiáng),從而實(shí)現(xiàn)懸置從高彈性低阻尼的裝態(tài)轉(zhuǎn)變到高阻尼的裝態(tài),在這種主動裝置中使用的液體主要是可導(dǎo)電硅油樹脂,硅酸鹽的懸浮液,但這些液體的長期穩(wěn)定性不佳,在靜置裝態(tài)會出現(xiàn)沉定,這些沉定物不能在振動狀態(tài)下分散,導(dǎo)致了液體不能達(dá)到長期穩(wěn)定性,同時(shí)液室內(nèi)的硅酸鹽還產(chǎn)生研磨效果影響裝置的耐久性.圖18 主動裝置液壓懸置結(jié)構(gòu)圖 減震器橡膠支架用于“麥克弗遜”式獨(dú)立懸架的減震器支柱與車身之間的連接,如圖19所示,，提高乘坐的舒適性，還可以有效緩解減震器所受的側(cè)向力,提高減震器的使用壽命.圖19 減震器橡膠支架的工作狀態(tài)示意圖止動/緩沖塊主要是用于前后懸掛系統(tǒng),在汽車行駛時(shí)車胎與路面產(chǎn)生振動,在這種狀態(tài)下車身是防振對象,底盤是振動源,止動器的作用是用來緩和振動時(shí)的沖擊,通過橡膠的阻尼特性將振動迅速消減,同時(shí)在遇到過大沖擊時(shí),防止車身動作過大而造成相關(guān)部件的損壞和金屬間接觸而產(chǎn)生噪音,在止動/緩沖塊的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到靜剛度和耐久性的要求,而對動剛度一般不作要求,為了提高耐久性應(yīng)從結(jié)構(gòu)和配方設(shè)計(jì)兩方面考慮:①在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使最大的體積壓縮量控制在30%以內(nèi),如圖20所示, 止動/緩沖塊在自由狀態(tài)時(shí)的橡膠體的高度是h,總體積是V0,在最大受壓狀態(tài)時(shí)橡膠體的高度被壓縮了x,相對應(yīng)的壓縮體積是V1,這就要求V1/V0≤30%,X值一般是汽車廠根據(jù)實(shí)際裝車使用狀態(tài)提供的。177。②冷拔管材③鑄造件④鍛壓件等多種形式, 常用的結(jié)構(gòu)形式有①板材沖壓。油的選用時(shí)使用芳香烴油比使用環(huán)烷烴油的配方有利于提高損耗系數(shù)。油的選用時(shí)選用環(huán)烷烴油比使用芳香烴油有利于降低動剛度。油的種類的選用. 下面以NR/SBR/BR系為例介紹橡膠配方與減震特性的關(guān)系: ①改變靜剛度:生膠選用時(shí)改變SBR和BR的并用量對靜剛度沒有影響。 G:靜態(tài)剪切彈性模量從上式可以看出:動倍率與產(chǎn)品形狀無關(guān),是橡膠材料自身的特性. 對于發(fā)動機(jī)用減震橡膠而言,減震機(jī)理是吸收振動,要求動倍率越小越好,從動倍率的定義可以看出,若想減小動倍率需從兩個(gè)方面入手:①增大靜剛度②,而減小動剛度可以減小振動的傳遞率,防止將發(fā)動機(jī)的振動傳遞到車身上,提高乘坐的舒適性,改變橡膠材料配方以增加靜剛度的同時(shí)動剛度也在增加,減小動剛度的同時(shí)靜剛度也在減小,只是靜剛度與動剛度增減的幅度不同,這就要求在配方設(shè)計(jì)時(shí)掌握好平衡點(diǎn)使得配方的調(diào)整有利于動倍率的降低.:作為基礎(chǔ)研究時(shí)可以參照圖12中的試驗(yàn)塊做動倍率測定.圖12 動倍率測定用試驗(yàn)塊 測定時(shí),如靜剛度的測定范圍是2177。: Gε=σε/(α1/α2) ε=25%時(shí)Gε: 25%定拉伸的靜態(tài)剪切彈性率。: 壓縮方向靜剛度:Kc= Eap(AL/h) 剪切方向靜剛度:Ks=Gap(AL/h)(如圖7所示)的靜剛度計(jì)算: 形狀a 形狀b 圖7 襯套形狀結(jié)構(gòu):形狀a: S=AL/AF=(L/(r1+r2))*(1/log(r2/r1))形狀b: S AL/AF=((L1*r2L2*r1)/(r2r1))*(1/log(L1*r2/l2*r1)(微小變形): Eap/G=4+ S2 Gap/G=1/((4+ S2)(1+1/36 S2)c. 計(jì)算靜剛度: 形狀a: 徑向靜剛度:Kc= Eap(AL/h)=(Eap+G)*L/ log(r2/r1) 軸向靜剛度:Ks=Gap(AL/h)= Gap*L/ log(r2/r1) 形狀b: 徑向靜剛度:Kc= Eap(AL/h)=(Eap+G)*((L1*r2L2*r1)/(r2r1))/ log(L1r2/L2r1) 軸向靜剛度:Ks=Gap(AL/h)= Gap*((L1*r2L2*r1)/(r2r1))/ log(L1r2/L2r1)C. 靜態(tài)剪切彈性模量G的測量方法::按圖8所示制作試驗(yàn)片,試驗(yàn)片可以硫化直接成形,也可在大塊片材上切割制出,.圖8 試驗(yàn)片尺寸規(guī)格及裝夾示意圖: 先預(yù)拉伸兩次,拉伸速度一般選擇45177。 AF:自由面積方柱的形狀系數(shù)為:S=AL/AF=(a*b)/(2(a+b)*h) 圓柱的形狀系數(shù)為:S=AL/AF=π(d/2)2/π*d*h=d/4h中空圓柱的形狀系數(shù)為:S=AL/AF=(π(d1/2)2π(d2/2)2)/( π*d1*h+π*d2*h)= (d1 d2)/4h(微小變形): 方柱的表征彈性率: 1/3≤a/b≤3時(shí): Eap/G=3+ Gap/G=1/((3+)(1+1/48 S2) 1/3≥a/b或a/b≥3時(shí): Eap/G=4+ S2 Gap/G=1/((4+ S2)(1+1/36 S2)圓柱和中空圓柱的表征彈性率: Eap/G=3+ S2 Gap/G=1/((3+ S2)(1+1/36 S2)Eap:表征縱向彈性率。 c:彈簧剛度。 m:質(zhì)量 當(dāng)碰撞力遠(yuǎn)離重心橡膠裝置系統(tǒng)會在三個(gè)軸中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動,各自的角頻率為:ωD = cv /J ωD:角頻率。 Gap:表征剪切彈性率。15mm/min,%位置處,停頓30秒后回到初始位置,第二次重復(fù)第一次的試驗(yàn)過程.(注:ε%=25%的定拉伸位移).正式試驗(yàn)的拉伸速度和預(yù)拉伸一致,但此次只拉伸到ε%位置處, 停頓30秒后計(jì)錄以下數(shù)據(jù):25%的定拉伸時(shí)的負(fù)荷Fε(Kgf),%時(shí)的定拉伸應(yīng)力σε=Fε/Aσε: 25%定拉伸應(yīng)力。 α=1+ε=計(jì)算時(shí)取4個(gè)數(shù)據(jù)的平均值,有效數(shù)值保留小數(shù)點(diǎn)后兩位.: ：指減震橡膠在一定的位移范圍內(nèi), 一定的頻率下, 其所受壓力(或拉伸力)變化量與其位移變化量的比值. 動剛度的測定必須在一定的位移范圍內(nèi),一定的頻率下測定,不同的位移范圍不同的頻率下測定的動剛度值是不同的. 減震橡膠不僅在靜態(tài)特性上與金屬彈簧不同而且在動特性上也與與金屬彈簧存在很大的差異,下面以試驗(yàn)為例說明兩者的不同之處: 圖9 減震膠與金屬彈簧的振幅振動時(shí)間關(guān)系圖 如圖9所示,分別對減震橡膠與金屬彈簧施加一個(gè)沖擊力,來對比沖擊后的振幅與振動時(shí)間的變化關(guān)系(不考慮系統(tǒng)以外力的影響),可以看出減震橡膠的振動很快消減并在很短時(shí)間振動停止,而金屬彈簧的振動能持續(xù)很長時(shí)間,振幅的衰減速度很慢,因此減震橡膠與金屬彈簧相比具有較大的阻尼,對振動的吸收性能好,能有效地防止振動的傳播. 圖10 減震橡膠與金屬彈簧的振動狀態(tài)載荷—位移曲線圖 如圖10所示,分別對減震橡膠與金屬彈簧壓縮到一定位移后,施加一個(gè)定振幅的振動,測定其載荷與位移的關(guān)系,在X1X2位移范圍內(nèi),金屬彈簧的動態(tài)載荷與位移關(guān)系仍和靜態(tài)相似呈線性關(guān)系,其Kd=Ks=(F2F1)/(X2X1),而減震橡膠的動態(tài)載荷與位移關(guān)系和靜態(tài)不同,其Kd=(F3F1)/(X2X1),Ks=(F3F2)/(X2X1),因F2＞F1所以Kd＞Ks,從上面關(guān)系可以看出:相同變形范圍下的動剛度永遠(yuǎn)大于靜剛度,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是橡膠分子間存在內(nèi)摩擦力,使得減震橡膠的變形與橡膠的內(nèi)應(yīng)力(外力的反作用力)之間存在有一定的滯后,這種滯后反應(yīng)到減震橡膠受到外加的受迫振動時(shí),其變形與內(nèi)應(yīng)力之間存在一個(gè)相位角,如圖11所示.圖11 減震橡膠應(yīng)力變形函數(shù)示意圖從圖中可以得出變形與內(nèi)應(yīng)力的函數(shù)解析式如下: 變形: r(t)=r0 *cos(wt) 應(yīng)力:σ(t)=σ0*sin(wt+δ)當(dāng)相位角0≤δ≤90176。,對應(yīng)在動剛度的測定范圍為:預(yù)壓2mm后在一定頻率下,振幅177。碳黑選用時(shí)粒徑小的碳黑可以提高靜剛度,增大碳黑的配合量可以提高靜剛度。③改變動倍率: 生膠選用時(shí)減少SBR的并用量有利于降低動倍率, 改變BR的并用量對動倍率沒有影響,碳黑選用時(shí)粒徑大的碳黑可以降低動倍率,減少碳黑的配合量有利于降低動倍率。⑤耐久性:生膠選用時(shí)增加SBR的并用量耐久性會出現(xiàn) 先增后減的變化趨勢。②冷拔管材③鑄造件④鍛壓