【正文】 ????ni ie hh 1； (d) 兩片疊加閥片厚度相差很大，則可以直接用最厚閥片的厚度代替等效厚度。在對減振器進(jìn)行特性分析時，應(yīng)考慮常通節(jié)流孔、活塞孔、活塞縫隙，同時還要考慮局部節(jié)流損失。 假設(shè)油液有大管道進(jìn)入小管道，形成一個過流斷面最小的收縮面，其面積為 1A ，令 21/AACc? （ 28） cC 稱為收縮數(shù)，突然縮小的局部阻力系數(shù) 2? 與收縮數(shù) cC 有關(guān)。液體流動時究竟是層流還是紊流，須用雷諾數(shù) Re 判別。 表 減振器選用油樣的物理、化學(xué)特性指標(biāo) 物理特性 化學(xué)特性 特性 密度 3(kg/m) 動力粘度 ( sPa? ) 酸性 mgKOH/g 鹽性 mgKOH/g 數(shù)值 890 ?? 油液流動 油液流動公式 （ 1）細(xì)長孔管中流動 細(xì)長孔管中流動是液壓系統(tǒng)中最常見流動狀態(tài)，因此，研究它具有重要的實際意義，例如，活塞節(jié)流孔就屬于這種情況。油液抵抗與水起化學(xué)反應(yīng)的能力稱為水解穩(wěn)定性。在油液介質(zhì)中加入油性添加劑或耐磨抗磨損添加劑 , 可以提高油液的抗磨性。但在一般液壓系統(tǒng)使用的壓力范圍內(nèi)，增大的數(shù)值很小，可以忽略不計。液壓油液中如混有氣體時， K 值將大大減小。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。 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(jìn)行了深入地分析，建立減振器特性分段數(shù)學(xué)模型。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。 雖然有一些研究機(jī)構(gòu)對減振器的仿真進(jìn)行研究，但因無準(zhǔn)確的優(yōu)化設(shè)計方法，難以得到準(zhǔn)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(zhǔn)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。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。然而， 對減振器特性仿真的研究，目前，國內(nèi)外大都是利用現(xiàn)成的仿真軟件 ,模型所需要參數(shù)大都需要試驗獲得，難以建立準(zhǔn)確可靠的仿真模型 ,特性仿真數(shù)值不可靠。通過特性試驗值與特性仿真值比較可知：所建立的減振器特性仿真模型是正確，特性仿真值是可靠的，對減振器設(shè)計和特性仿真具有重要的參考應(yīng)用價值。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。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。 （ 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(fèi)用，提高設(shè)計效率和準(zhǔn)確性，加快減振器設(shè)計、開發(fā)和生產(chǎn)。 （ 2） 對減振器 的各阻尼構(gòu)件進(jìn)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(jìn)行疊加，并折算成活塞孔長度。 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。 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。 （ 2） 粘性 液體在外力作用下流動（或有流動趨勢）時，分子間的內(nèi)聚力要阻止分子相對運(yùn)動而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，這種現(xiàn)象叫做液體的粘性。 可知 , 溫度對油液粘度影響很大 , 而壓力對油液粘度影響很小。當(dāng)溫度達(dá)到某一溫度時 , 油液將會產(chǎn)生一些裂化或聚合作用 , 產(chǎn)生一些揮發(fā)性物質(zhì)、樹脂狀物質(zhì)、焦油甚至焦炭。減振器元件生銹會嚴(yán)重影響減振器特性和壽命。薄壁小孔的流量系數(shù)為 ?? 。在工程中所使用油液一般為礦物油，粘度較大且管中油液流速不大（一般小于 6m/s），因 此多數(shù)為層流。其中，包括： （ 1）對減振器的油液介質(zhì)的物理特性和技術(shù)性能指標(biāo)等知識進(jìn)行了分析，為油液的設(shè)計和選擇 提供了參考依據(jù)。為精確、可靠地對減振器進(jìn)行特性分析，必須對節(jié)流閥片的彎曲變形以及在節(jié)流閥閥口位置的有效開度進(jìn)行研究，同時必須對疊加節(jié)流閥片以及等效厚度對節(jié)流閥開度的影響進(jìn)行研究。其中，活塞 與缸筒內(nèi)徑之間的最小配合間隙為 minH? ，最大配合間隙為 maxH? ，則平均活塞間隙 2/)( m a xm in HHH ??? ?? 。因此，在對減振器進(jìn)行特性分析時，應(yīng)根據(jù)減振器不同速度，決定活塞孔的油液流動狀態(tài)，采用不同的沿程阻力系數(shù)。其中包括： （ 1）確定常通節(jié)流孔、活塞孔、節(jié)流縫隙和活塞縫隙等阻尼構(gòu)件應(yīng)用的理論公式，即確定各結(jié)構(gòu)流量和壓力之間的關(guān)系。隨著活塞運(yùn)動速度的不斷增大，上、下腔的壓差也迅速提高，當(dāng)壓差作用在復(fù)原閥片上的力達(dá)到復(fù)原閥彈簧 的預(yù)緊力時，復(fù)原閥開啟，形成環(huán)狀縫隙節(jié)流，從而形成節(jié)流阻尼力。減振器復(fù)原閥片初次開閥時的油路圖如圖 42所示。 于是，可得出活塞所受阻尼力 1fF hhff SppF )( 111 ?? （ 48） 式（ 48）給出了阻尼力與活塞速度 1V 的關(guān)系。阻尼力可表示為 hhff SppF )( 333 ?? （ 430） 壓縮行程 特性分析 壓縮行程開閥速度點(diǎn) （ 1） 初次開閥速度 設(shè)復(fù)原閥片的預(yù)變形量為 0rkf ，當(dāng)閥片在閥口位置變形量等于閥片預(yù)變形量時，減振器初次開閥。 常通節(jié)流孔和節(jié)流縫隙并聯(lián)后與座孔是串聯(lián)，即 。 （ 2）壓縮閥二次開閥速度 節(jié)流閥二次開閥時，閥片變形與下限位擋圈接觸達(dá)到最大開度 max? ，這時第四章 筒式減振器的工作原理及特性分析 就相當(dāng)于一個常通節(jié)流縫隙油路圖如圖 47 所示 圖 47 壓縮閥二次開閥油路圖 節(jié)流閥二次開閥時，閥片總變形量為 0m ax2 rkrk ff ??? 因此，二次開閥時節(jié)流閥片上所受壓力為 r k yryk Ghfp k /)( 30m a x2 ?? ? 二次開閥時常通節(jié)流孔流量為 ?? /2 2020 ykk pAQ ? 常通節(jié)流孔與節(jié)流縫隙是并聯(lián)的，即 220 ykk pp ? 因此，二次開閥時節(jié)流縫隙的流量為 )/ln (6 23m a x2 kbt ykyk rrpQ ???? 常通節(jié)流孔和節(jié)流縫隙并聯(lián)后與活塞縫隙是串聯(lián)，即 2202 ykkhk Q ?? 所以壓縮閥二次開閥速度可表示為 )/l n(6/2/ 23m a x2022 kbtg ykg ykghkyk rrSpSpASQV????? ??? 壓縮閥初次開閥前特性分析 初次開閥前，常通節(jié)流孔上的節(jié)流壓力小于閥片的預(yù)變形壓力，油路圖 46 所示。 因此節(jié)流閥片上所受壓力為 rkrf Ghfp k /)( 302 ?? ? （ 49） 常通節(jié)流孔的壓力可表示為 2202022 2 ??AQp f ? （ 410） 常通節(jié)流孔與復(fù)原節(jié)流縫隙是并聯(lián)的，所以 232 )/ln (6 fkbtf Qrrp ???? （ 411） 常通 節(jié)流孔和復(fù)原節(jié)流縫隙并聯(lián)后與活塞孔串聯(lián)，即 0222 Q fh ?? 活塞孔的壓力可表示為 4 )2022)(128hhfheth dn Lp ?? ?? (412) 常通節(jié)流孔和活塞孔串聯(lián)后與活塞縫隙是并聯(lián)，即 222 fhH ppp ?? 所以，流經(jīng)活塞縫隙的流量 HtfhHhH L ppeDQ ??? 12 ))(( 22232 ??? (413) 根據(jù)油液連續(xù)性定理，可得 hfH SVQ 20222 ??? (414) 由（ 49）式可得 032 / krrkf fhGp ??? (415) 將（ 415）式代入（ 411）式得 230322 )/()/ln (6frrkfkbtf QfhGp rrpk?? ? ? （ 416） 將（ 410）式代入上式 第四章 筒式減振器的工作原理及特性分析 2022203020232202)/ln (12)2(QrrAfQhA GQkbtrrkfk?????? ?? 令 32202 hA GA rk??? )/ln (12 220 kbt rrAB ?? ??? HtHh L eDC ??? 12 )( 23 ?? 4128hhhetdn LD ? ?? 則上式可寫為 202302022 )( QfAQBQ krf ?? （ 417） 式（ 413）可寫為 )( 222 fhH ppCQ ?? （ 418） 式（ 412）可寫為 )( 2022 fh Dp ?? （ 419） 式（ 410）可寫為 20232 QGAhp rkf ? （ 420） 將（ 418）、（ 419）、（ 420）式代入（ 414）式，得 hfrkf SVQGAhDC 22022023202 ])([ ????? 將式（ 417）代入上式，得 hrkr SVQCDQGC A hQfAQBCD k 202202320230202 )1()()1( ?????? 令 )1( ?? CDBE 則上式可表示為 0)1()(3320220233040220602208023????????hrkrrrSVQCDQGC A hEfAQEfQAEfQEAkkk 第四章 筒式減振器的工作原理及特性分析 令 38 EAW? 206 3 AEfWkr?? AEfWkr204 3? 3 032krrk EfGC A hW ?? 11 ??CDW hSVW 20 ?? 則八次方程為 000212022402460268028 ?????? WQWQWQWQWQW （ 421） 式（ 421）給出了常通節(jié)流孔的流量 02Q 與活塞速度 2V 的關(guān)系。 根據(jù)閥片變形計算公式，閥片所受初次開閥壓力為 rkrkfk Gfhp /031 ? 初次開閥時，閥片所受壓力等于常 通節(jié)流孔節(jié)流壓力差，即 101 kfk pp ? 因此，常通節(jié)流孔開閥時的流量可表示為 ?? /2 1010 fkk pAQ ? 第四章 筒式減振器的工作原理及特性分析 活塞孔和常通節(jié)流孔是串聯(lián)的，即 110 hkK ? ，因此，活塞孔的節(jié)流壓力差可表示為 4 101128hhkhethk dn QLp ??? 其中， hhhhe dLL ???? /)( 321 ???? 為活塞孔的等效長度。此時這些閥的節(jié)流作用即造成對復(fù)原行程的阻尼力。 第四章 筒式減振器的工作原理及特性分析 第四章 筒式減振器的工作原理及特性分析 筒式減振器的工作原理 減振器是汽車懸架系統(tǒng)的主要阻尼元件。 第三章 汽車筒式減振器阻尼構(gòu)件分析 當(dāng)油液由活塞孔流出時，截面會突然擴(kuò)大，由第二章分析可知， 21 )1( fhSA??? （ 37） 其中 lAhh hlnA ? 為活塞孔總面積； 4/)( 2221 ddS f ?? ? 為活塞孔下方環(huán)形的面積。 活塞孔 活塞孔均勻分布在活塞上，活塞孔直徑 hd 和個數(shù) hn 是系列化的。 圖 1 減振器節(jié)流閥結(jié)構(gòu)簡圖 第三章 汽車筒式減振器阻尼構(gòu)件