【正文】 裝置應(yīng)該定期更換以使泄露流通量與其它流通方式比起來不會過多。 Pv 被定義為在活塞孔通道內(nèi)部的壓力。 提高速度可以降低復(fù)原腔的壓力和增大油液流通速度?；钊琢魍窂酵ㄟ^活塞上的固定直徑孔，再通過變形后允許流通的薄閥片組。常通孔可以被調(diào)節(jié)成 全開以減少阻尼至全閉增大阻尼。 第一條流通路徑是常通孔。這些流量與壓力腔之間的壓力差有關(guān)。力等于活塞桿的面積與 Pg 的乘積，這個力一直作用在活塞桿上。模型分析顯示活塞一英寸的位移只引起氣室壓力四到十 磅 /平方英寸 的改變，根據(jù)氣室初始壓力而不同。 圖 2 壓縮行程流通圖 在壓縮行程中，液體有壓縮腔流入復(fù)原腔。在賽車的應(yīng)用上，減振器的活塞桿一般連接在車橋上，而套筒的另一面一般連接在車架上以減少不定質(zhì)量的變化幅度?；钊谄渫庹稚弦灿幸粋€密封裝置位于其外徑和內(nèi)徑之間。復(fù)原腔是有活塞桿的那一部分體積。這個浮動活塞將氣室中的氣體與液 體分隔開來，在壓縮腔與復(fù)原腔室中，典型的液體是油液。這種減振器包含一個在充滿油液的圓筒中運(yùn)動的活塞總成。汽車通常使用不可調(diào)節(jié)的減振器。 減振器的構(gòu)造有許多類型：雙筒減振器，單筒帶或不帶蓄能器的減振器，甚至中間有一個桿的減振器類型。這其實(shí)是一個誤稱，因?yàn)闇p振器實(shí)際上并不能緩和沖擊，這是懸架彈簧的作用。下面本文將對減振器的組成和功用做一個簡單的介紹。 這個模型的目標(biāo)是創(chuàng)建準(zhǔn)確的 力 速度和力 位移關(guān)系并用于檢驗(yàn)。這項(xiàng)關(guān)于單筒充氣減振器研究適合于 學(xué)生 型方程式賽車 的應(yīng)用。 用懸架的位移特性和速度特性曲線表示懸架性能是車輛動力學(xué)研究懸架的一般表示方法，其結(jié)果便于與其它結(jié)構(gòu)型式的懸架性能進(jìn)行比較。仿真結(jié)果以圖形或數(shù)據(jù)的方式輸出。該軟件提供豐富的矩陣運(yùn)算、圖形繪制、數(shù)據(jù)處理、圖象處理。此外，還可減少試驗(yàn)費(fèi)、材料費(fèi)。仿真的目的在于，根據(jù)物理模型建立的數(shù)學(xué)模型，求解有關(guān)變量，揭示油氣懸架的動力學(xué)特性，從而實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的期望 性能的驗(yàn)算。因此，在壓力范圍變化大，環(huán)境溫度或?qū)嶋H工作溫度變化較大的情況下要考慮實(shí)際氣體的狀態(tài)方程。實(shí)際氣體的性能同理想氣體存在顯著的偏離。為了簡化，本文統(tǒng)一取流量系數(shù) q 為 0． 62。對于圓管內(nèi) 的液體流動，可根據(jù)流體的雷諾數(shù)來判斷。因此，懸架缸的節(jié)流孔通常屬于短孔。設(shè)油氣懸架 受外部激勵的輸入信號為正弦波，其位移用 x表示，速度為 v，它們是時(shí) 間 的 函數(shù) 。 1. 數(shù)學(xué)模型 為了研究油氣懸架的性能，建立描述其本質(zhì)特征的物理模型是理論研究最重要的基礎(chǔ)。 油氣懸架的性能對車輛的行駛平順性、車輪動載荷及懸架動行程等動力學(xué)性能有直接的影響。 結(jié)構(gòu)參數(shù)對懸架阻尼的影響 結(jié)構(gòu)參數(shù) 參數(shù)變化 復(fù)原行程阻尼力 壓縮行程阻尼力 Ⅱ腔截面積 增大 增大 增大 阻尼孔面積 增大 減小 減小 單向閥有效過流面積 增大 不變 減小 運(yùn)用 MATLAB 對減振器阻尼特性進(jìn)行仿真， 求的阻尼力隨時(shí)間的變化曲線， m 文件：t=0::10 % 仿真信號 v,x % v 為仿真時(shí)輸入的速度信號，頻率為 f，振幅為 2π fA % x 為仿真時(shí)輸入的位移信號 A=3 f= v=2*pi*f*A*sin(2*pi*f*t) x=A*(1cos(2*pi*f*t)) %以下為參數(shù)取值 % rho 為油液密度 % Cd 為流量系數(shù) % A01 為阻尼孔面積 % A02 為單向閥面積 % A2 為有桿腔 截面積 rho= Cd= A01= A02= A2= Q=A2.*v Az=A01+A02.*(.*sign(v)) DP=rho/2.*Q./(Cd.*Az) Fr=DP.*A2 plot(t,Fr) Frt 曲線： 阻尼力 Fr 隨位移 x 的變化關(guān)系為減振器的阻尼特性，運(yùn)用 MATLAB 進(jìn)行仿真， m 文件： t=0::10 % 仿真信號 v,x % v 為仿真時(shí)輸入的速度信號，頻率為 f，振幅為 2π fA % x 為仿真時(shí)輸入的位移信號 A=3 f= v=2*pi*f*A*sin(2*pi*f*t) x=A*(1cos(2*pi*f*t)) %以下為參數(shù)取值 % rho 為油液密度 % Cd 為流量系數(shù) % A01 為阻尼孔面積 % A02 為單向閥面積 % A2 為有桿腔截面積 rho= Cd= A01= A02= A2= Q=A2.*v Az=A01+A02.*(.*sign(v)) DP=rho/2.*Q./(Cd.*Az) Fr=DP.*A2 plot(x,Fr) Frx 曲線： 的 靜 剛度 特性 根據(jù)油氣懸架物理模型，活塞在任一位置時(shí)的力平衡方程為： 1122 APAPF ???? （ 10） 蓄能器中氣體的狀態(tài)方程為： rssr VPVP ??? rrVVsPsP ?? = rrVs VsPs )xΔA( ?? ? 令活塞從靜平衡位置向上移動距離 x，蓄能器內(nèi)氣體體積為： V= Vs+ xΔA ? 活塞質(zhì)量很小，可忽略不記，則 I 腔內(nèi)壓力 1P 與蓄能器內(nèi)氣體壓力 P 相等，即 1P = r rVVsPsP ?? = rrVs VsPs )xΔA( ?? ? （ 11） 從靜平衡位置緩慢地移動活塞，可以看做是等溫過程 ，則 r=1 2P = 1P = rrVs VsPs )xΔA( ?? ? （ 12） 設(shè)懸架支承的懸掛質(zhì)量為 M，靜平衡狀態(tài)蓄能器內(nèi)的氣體壓力為： ΔAMgPs ? （ 13） ΔA = 1A 2A g 重力加速度 將（ 11）、（ 12）、（ 13）帶入（ 10）得： ΔA??PF =rrVs VsPs )xΔA( ?? ? ΔA= xΔA?? ?Vs VsPs ΔA = ? （ 14） 對公式（ 14）求導(dǎo)，則可得油氣懸架剛度 K 值： 2s2s2x)ΔA(V ΔAx)ΔA(V ΔA ?? ?????? ????? sss VMgVPdxdFK=2)( x?N/m 用 MATLAB 畫 Kx 圖像： 第四 章 減振器的 速度 特性與 位移特 性 油氣懸架是以油液傳遞壓力，用惰性氣體 (通常為氮?dú)猓浠瘜W(xué)符號為 2N )作為彈性介質(zhì)的一種新型懸架系統(tǒng)。這里強(qiáng)調(diào)的是，綜合考慮這些因素 時(shí)，需要特別注 意由懸架缸直徑和活塞桿直徑?jīng)Q定的 I 腔截面積 2A 對油氣懸架阻尼的影響。 分析公式 (4)和 (6)中油氣懸架復(fù)原行程和壓縮行程的阻尼力，可以看到，油氣懸架的 阻尼力除了與懸架運(yùn)動速度的平方相關(guān)外，還同懸架缸的三類結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，一是懸架缸 II腔截面積。 從公式 (4)和 (6)可以看到，油氣懸架復(fù)原行程和壓縮行程的阻尼力與懸架缸活塞的運(yùn)動速度平方相關(guān)，阻尼力與 速度是非線性的關(guān)系。 r(i)=r(i1)+。 L11=1/64*(1+4*(r0/a)^25*(r0/a)^44*(r0/a)^2*(2+(r0/a)^2)*log(a/r0))。 C5=*(1(b/a)^2)。 G11(i)=1/64*(1+4*s(i)^25*s(i)^44*s(i)^2*(2+s(i)^2)*log(1/s(i)))*(r(i)r0)^0。 while r(i) a, F1(i)=(1+miu*a)/2*b/r(i)*log(r(i)/b)+(1miu)/4*(r(i)/bb/r(i))。 r0=b。 E=220*10^9。 Mra=0?？膳e升復(fù)合懸架的減振器也承受汽 車載荷，螺旋彈簧承受車輪載荷的 3/4，減振器彈簧承受車輪載荷的 1/4，即M= M=1130/4kg,Mg= , A Δ =A1A2= 2cm = m?? Ps= ? ss VPVP ??? 00 = Vs= PsVoPo? = 3410 m?? （ 3） 減振器工作時(shí)承受的載荷時(shí)刻在變化，蓄能器內(nèi)氣體的狀態(tài)參數(shù)也在不停的變化， 任意時(shí)刻其壓力和體積為 P、 V： V= Vs+ xΔA ? （ x 為位移，向上為正） rr VsPsVP ??? rrVVsPsP ?? = rrVs VsPs )xΔA( ?? ? 2. 活塞尺寸確定 復(fù)原 面 壓縮 面 圖 2 活塞面 壓縮行程液流通過三個大圓孔，其面積之和為 Ay=3π 2R = ?? = 2cm 復(fù)原行程液流通過六個小圓孔，其面積之和為 Af=6π 2r = ?? = 2cm 壓縮面有 6 片薄閥片，每篇厚度為 ，總厚度為 復(fù)原面有 9 片薄閥片，每篇厚度為 ，總厚度為 . 用 CATIA 三維繪圖軟件繪制活塞零件圖： 壓縮面 復(fù)原面 活 塞 阻尼孔面積為 01A ，單向閥面積為 02A ，可調(diào)孔面積為 tA 。 上述特點(diǎn)說明，盡管按照車輛懸架分類方法把油氣懸架歸為被動懸架，主要是因?yàn)橛蜌鈶壹芷饻p振作用的工作過程并不需要外部能量輸入。只需少數(shù)幾種缸徑，匹配不同的充油量和充 氣壓力，即可滿足 不同車輛懸架系統(tǒng)變剛度特性之需要。 （ 6)油氣懸架把減 振 器的功能融于懸架缸中，使得結(jié)構(gòu)布置簡化。這對改善車輛的通過性能 和行駛性能 十分 重要。如鋼板彈簧的單位重量儲能為 760～ ，油氣彈簧則可達(dá) (氮?dú)獬錃鈮毫? MPa)。 Best 在 1979 年進(jìn)行了油氣懸架的工程應(yīng)用和分析 并注冊了商標(biāo)“ Hydragas” (油氣 )。 汽車懸架的 設(shè)計(jì)要求 為實(shí)現(xiàn)汽車懸架的功用， 對懸架提出 以下 設(shè)計(jì)要求： 1．保證汽車有良好的行駛平順性 2．具有良好的衰減振動能力 3．保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性 4．汽車制動或加速時(shí)要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾角要合適 5．有良好的隔聲能力 6．結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要小 7．可靠地傳遞各種力，力矩，在滿足零部件質(zhì)量要小的同時(shí) , 還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命 油氣懸架及其特 點(diǎn) 油氣懸架指的是以油液傳遞壓力，用情性氣體 (通常為氦氣，其化學(xué)符號為 N2)作為彈性介質(zhì)，由蓄能器 (相當(dāng)于氣體彈簧 )和具有減振器功能的懸架缸組成。 、 被動懸架和半主動懸架 被動懸架一懸架剛度和阻尼不可調(diào)，在特定工況下能獲得最佳行駛平順性和操縱穩(wěn)定性 。 非獨(dú)立懸架的特點(diǎn)是： (1)采用剛性車軸 (橋 )，制造簡單。 2. 獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸 架 彈性懸架 (通常直接稱之為懸架 )按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架。 汽車懸架 的分類 1. 剛性懸架、半剛性懸架和彈性懸架 根據(jù)車身和車軸 (橋 )之間有無懸架的連接方式可毗把懸架分為剛性懸架、半剛性懸架和彈性懸架。目前進(jìn)行較為廣泛研究的主動懸架是將彈簧裝置和減振器合二為一的 。懸掛質(zhì)量是由懸架支承的質(zhì)量與懸架本身 質(zhì)量的 l／ 2 之和；非懸掛質(zhì)量是由車輪、輪胎、車軸 (橋 )及裝配在它們上面的制動器、差速器等的質(zhì)量與懸架本身質(zhì)量的 l／ 2 之和。 懸架系統(tǒng)是指由路面、輪胎、非懸掛質(zhì)量、懸架、懸掛質(zhì)量組成的一個整體?？膳e升復(fù)合懸架性能分析與設(shè)計(jì) 目 錄 1．緒論 ?????????????????????? 1 汽車懸架的功用和組成 ??????????????????? 3 汽車懸架的分類 ????????????????? 4 汽車懸架的設(shè)計(jì)要求 ????????????????????? 5 油氣懸架及其特點(diǎn) 2．減振器結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定?????????????????? 6 蓄能器內(nèi)氣體狀態(tài)參數(shù)的確定 活塞尺寸確定 減振器伸縮范圍的確定 活塞閥片變形與阻尼力的關(guān)系 3．減振器阻尼特性與剛度特性???????????????? 14 減振器的阻尼特性 考慮可調(diào)阻尼孔的減振器的阻尼特性 減振器的剛度特性 4．減振器位移特性與速度特性 數(shù)學(xué)模型 圖中符號含義 流量系數(shù)的確定 5．可舉升液壓油路系統(tǒng) ????????????????? 44 可舉升懸