【文章內容簡介】 減振器行程的選擇 減振器總行程 S 由上行程 1S ，下行程 2S 兩部分組成，即： 21 SSS ?? 上行程： min1 LLS ?? L 為汽車滿載時減振器兩吊耳處中心距。 1S 應略大于懸架系統(tǒng)滿載上行程 (假設緩沖塊脫落 )。 下行程： LLS ?? max2 由于減振器可承受一部分反跳拉力，所以 2S 只要略大于彈簧的靜撓度。1S 、 2S 選擇不當必然使減振器工作不正常，因而產(chǎn)生拉脫壓毀、撞壞或安裝支架斷裂等現(xiàn)象。 本次設計減振器基本尺寸均根據(jù)《 QCT 4911999 汽車筒式減振器尺寸系列及技術條件》查得。 表 21 標準工作缸直徑表 (mm ) 工作缸直徑 D 20 30 40 (45) 50 65 表 22 工作缸直徑與力關系表 工作缸直徑 D /mm 復原阻力 /N 壓縮阻力 /N 20 2001200 不大于 600 30 10002800 不大于 1000 40 16004500 4001800 (45) 25005500 6002021 50 40007000 7002800 65 500010000 10003600 額定阻力的允差值，按下式計算： 復原阻力的允差值為 ? ?N40%14 ?? fP 壓縮阻力的允差值為 ? ?N40%16 ?? vP ， fP 、 vP 為額定復原阻力和額定燕山大學本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 12 壓縮阻力。 根據(jù)計算后確定出工作缸直徑為 30mm 。 表 23 工作缸與活塞桿關系表 (mm ) 活塞桿 工作缸 18 20 22 25 25 A — — — 27 A A — — 30 — A — — 32 — — A — 36 — — A A 由此確定活塞桿直徑為 20mm 。 表 24 工作缸直徑與基長外徑關系表 (mm ) 工作缸直徑 基長 貯液筒最大外徑 1D 防塵罩最大外徑 2D 1l 3l 2l 20 90 70 80 34 40 30 120 86 103 48 56 40 160 120 140 65 75 (45) 70 80 50 190 120 155 80 90 65 210 130 170 90 102 本次設計選擇的連接件的型式為 2H (直吊環(huán) )型，根據(jù)工作缸直徑 D 大小，相繼可以確定出基長、貯液筒外徑 1D 、防塵罩外徑 2D 。 減振器活塞行程 S 也可根據(jù)工作缸直徑 D 由《 QCT 4911999 汽車筒式減振器尺寸系列及技術條件》查得。 確定的部分尺寸數(shù)據(jù)如下： 缸筒直徑 HD ： 30mm ； 活塞桿直徑 gD ： 20mm ； 活塞孔直徑 nhdh? ： 24mm ； 活塞縫隙 H? ： ； 最小活塞縫隙 minH? ： ； 第 2 章 減振器基本參數(shù)設計 13 最大活塞縫隙 maxH? ： ； 縫隙長度 HL ： 9mm 減振器的相關要求 技術條件 減振器應符合本標準要求，并按照規(guī)定程序批準的圖樣和技術文件制造。 每個減振器必須作示功試驗，并根據(jù)記錄的示功圖檢驗。 示功試驗規(guī)范：按 QC/T 5451999《汽車筒式減振器臺架試驗方法》的規(guī)定。 示功圖應 豐滿、圓滑，不得有空程、畸形等。 減振器在示功試驗中，不得有漏油和明顯的噪聲等異?，F(xiàn)象。 復原阻力和壓縮阻力應符合圖表規(guī)定，復原阻力和壓縮阻力的允差值應符合相關規(guī)定。 有下列情況之一者應按 QC/T 545的規(guī)定作速度特性試驗，溫度衰減試驗，和耐久性試驗。試件不少于 3件。 新產(chǎn)品試制 (包括老產(chǎn)品轉產(chǎn) )。 產(chǎn)品設計和工藝有重大變動，影響到減振器的性能。 大量或成批生產(chǎn)產(chǎn)品的定期抽驗。 速度特性 試驗規(guī)范：按 QC/T 545的規(guī)定。 具體要求：由用戶和制造廠雙方共同協(xié)商確定。 耐久性 試驗規(guī)范：按 QC/T 545規(guī)定。 經(jīng)耐久性試驗后，復原阻力與壓縮阻力的允許變化率： 復原阻力允許變化率為 ? ? %100/40%19 ??? fPN ， fP 為額定復原阻力；壓縮阻力的允許變化率為 ? ? %1 0 0/40%16 ??? yPN ， yP 為額定壓縮阻力。 示功圖仍應保持正常，零件不得損壞。 減振器應定期按 QC/T 5461999R《汽車筒式減振器清潔度限值及測定方燕山大學本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 14 法》的規(guī)定作清潔度測定。 減振器外觀 減振器外表 (除連桿外 )漆以 TQ 6按 QC/T 4841999《汽車油漆涂層》的規(guī)定。 驗收規(guī)則 每個減振器應附有證明產(chǎn)品質量合格的文件。 用有權對收到的減振器進行抽查。 外觀目視檢查應符合相關的規(guī)定 。 型式與尺寸應符合相關的規(guī)定，每批交貨抽 3%檢查。但不得少于 3件。 阻力：每批交貨抽 3%檢查，但不得少于 3件。 在任何一次檢查結果不符合標準時，取雙倍數(shù)量減振器復查，復查結果即使有一個減振器不合格，則該批減振器不予驗收。 其他要求 標志：每個減振器上應有制造廠商標，并標明減振器的型號、規(guī)格。 包裝：減振器的包裝應能保證在正常運輸情況不下致?lián)p壞，每箱毛重不超過 50kg，配套產(chǎn)品可采用集裝箱。 每箱上應清晰標明制造廠廠名，出廠年月產(chǎn)品名稱與型號規(guī)格，每箱數(shù)量。 保管：減振器在防潮，防熱的保管條件 下，自出廠之日起 6個月內減振器如有銹蝕、漏油，應由制造廠負責。 本章小結 本章主要分析了一般液壓筒式減振器的結構總成。在設計的過程中，參照《 QCT 4911999 汽車筒式減振器尺寸系列及技術條件》，根據(jù)本章所述的步驟和方法，遵循相關的規(guī)則要求，依次確定出減振器的基本尺寸。 第 3 章 可變阻尼部件設計 15 第 3章 可變阻尼部件設計 汽車基本結構參數(shù) 本次設計所選用的轎車單輪簧下質量為 1m =35 kg ；簧上質量為2m =350 kg ；質量比為 mr =10；懸架的剛度比為 kr =9；車身固有頻率sf = Hz ；平安比 ps? =；減振器安裝角為 ?10 ；復原行程開閥速度1kV = sm ；最大開閥速度 2kV = sm ；懸架系統(tǒng)優(yōu)化阻尼比為op?=；基于舒適性的最佳阻尼比為 oc? =；基于安全性的最佳阻尼比為os? =。 可變阻尼減振器閥參數(shù)設計 可變阻尼減振器閥是由伺服電機帶動的轉閥，閥上切有矩形孔，工作時在空心活塞桿內部旋轉；活塞桿上也有孔，通過控制兩者之間的轉角實現(xiàn)可變阻尼孔面積的改變，其原理如 圖 (31)所示。 圖 31 可變阻尼閥原理示意圖 復原行程開閥阻尼力 根據(jù)車輛懸架設計阻尼比 ? 構造減振器速度特性復原行程的開閥阻尼系數(shù)。 ????? 22 222 21 c o s2c o s4 i kmi mfc sdk ?? (31) 式中 2m ——為簧上質量； 燕山大學本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 16 k——為懸架剛度； i——為減振器安裝杠桿比； ?——為減振器安裝角。 將數(shù)據(jù)代入式 (31)，求得 ?dkc msN? 。根據(jù)復原行程開閥阻尼系數(shù) 1dkc 及開閥速度 1kV 計算開閥阻尼力 1dkF 為 111 kdkdk VcF ? (32) 可調阻尼孔設計 虛擬可調阻尼孔面積設計 復原閥初次開閥前的油路分為三條，一條經(jīng)過活塞縫隙；一條穿過可調節(jié)流孔，再經(jīng)過活塞桿孔；最后一條經(jīng)過活塞孔和常通節(jié)流孔。 當 ? ?1,0 ki VV? 時，油液流經(jīng)復原閥常通 節(jié)流孔、活塞孔、活塞縫隙、可調阻尼節(jié)流孔及活塞桿孔產(chǎn)生復原節(jié)流阻尼力。 根據(jù)減振器閥系參數(shù)黃金分割優(yōu)化設計方法，可得常通節(jié)流孔面積的黃金分割設計速度點 ?? kgs VV 時，減振器所需要的阻尼力為 gsdkdp VcF 1? (33) 1dkc 為減振器開閥前的阻尼系數(shù)。代入式 (33)數(shù)據(jù)求得， ?dpF 。 此時活塞縫隙的節(jié)流壓力為 rdpHp SFp ? (34) 式中 rS ——活塞缸筒與活塞桿之間的 環(huán)形面積 ( 2mm )， 一般情況下通過如 下公式計算： ? ? 22 ??? gHr dDS ?； HD ——為缸內徑； gd ——為活塞桿直徑。 代入式 (34)數(shù)據(jù)求得， ?Hpp 。 根據(jù)活塞縫隙 流量和壓力之間的關系可知，活塞縫隙流量為 ? ?HtHpHHHp L peDQ ??? 12 23 ?? (35) 式中 HL ——為活塞縫隙長度； H? ——活塞平均間隙； 第 3 章 可變阻尼部件設計 17 e——偏心率； t? ——油液動力粘度。 本設計中減振器所用的液壓油為 32 號液壓油，在 C40? 的動力粘度為 2 ?? ? 。求得 ?HpQ s/mm3 。 由于活塞孔和常通節(jié)流孔串聯(lián)，然后再與活塞縫隙并聯(lián)，故可知活塞孔流量 hpQ 等于常通節(jié)流孔流量 opQ ；活塞縫隙壓力 Hpp 等于活塞孔壓力 hpp 與常通節(jié)流孔壓力 opp 之和，即 ophp ? (36) ophpHp ppp ?? (37) 活塞孔的壓力為 4128hhhphethp dn QLp ??? (38) 式中 hn ——活塞孔個數(shù)； hd ——活塞孔直徑； heL ——活塞孔等效長度。 常通節(jié)流孔的流量為 202022 ??AQp opop ? (39) 式中 0A —— 常通節(jié)流孔面積； 0? —— 常通節(jié)流孔口流量系數(shù)。 把式 (36)、 式 (38)和式 (39)代入式 (37)，整理可得 01282 420202 ???Hphh hphethp pdn QLAQ ???? (310) 令20202a ??A?，4128b hh hetdn L? ??，則式 (310)變?yōu)? 0ba 2 ??? Hphphp p (311) 由式 (311)求得活塞孔流量為 a2 a4bb 2 HphppQ ???? (312) 求得 ??hpQ smm3 燕山大學本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 18 可調阻尼孔與活塞桿孔串聯(lián)，故開閥前流經(jīng)可調阻尼孔的流量 apQ 等于活塞桿孔流量 gpQ ，可調阻尼孔的壓力 app 為活塞縫隙壓力 Hpp 與活塞桿孔壓力之差 gpp ，即 gpap ? (313) gpHpap ppp ?? (314) 又根據(jù)油液連續(xù)性定理，可知 hpHprgsap SVQ ??? (315) 7 7 7 5 2 0smm3 6 2 8 0smm6 2 9 6 5 7 6 6 333 ????apQ 根據(jù)式 (313)和 (315)，可求得活塞桿孔流量 gpQ ，則活塞桿孔的壓力為 4128gg