【導(dǎo)讀】減由此引起的震動(dòng)，以保證汽車能平順地行駛。塊、橫向穩(wěn)定桿等。式，而現(xiàn)代轎車懸架多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧，個(gè)別高級(jí)轎車則使用空氣彈簧。汽車懸架又可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)。車輪由一根整體式車橋相連，車輪連同車橋一起通過彈性懸架與車架（或車身）連接。動(dòng)，故稱為非獨(dú)立懸架。獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是車橋做成斷開的，每一側(cè)的車輪可以。車的多種使用性能。比如，為了取得良好的舒適性，需要大大緩沖汽車的震動(dòng)，按懸架工作原理不同可分為被動(dòng)懸架、半主動(dòng)懸架及主動(dòng)懸架三種。要起減緩沖擊力的作用，減震器的主要作用是衰減震動(dòng)。研究表明在人體共振頻率附近，振動(dòng)的不適主要是由彈簧。轎車就會(huì)自動(dòng)設(shè)置在最佳的懸架狀態(tài)，以求最好的舒適性能。制比阻尼控制困難得多，所以對(duì)半主動(dòng)懸架的研究目前大多數(shù)都只限于阻尼控制問題，會(huì)提高操縱穩(wěn)定性，但硬的彈簧將導(dǎo)致汽車對(duì)路面不平度很敏感，使平順性降低。

　　

【正文】 系統(tǒng)處于“軟”狀態(tài)。 當(dāng)汽車在路面上行駛時(shí)， ECU 接收到各傳感器送來的信號(hào)后，和設(shè)定值比較，在壓力范圍內(nèi)變化時(shí)，液壓缸的壓力增加， ECU 發(fā)出指令，通過電路控制打開蓄能器排氣閥，排氣來減小剛度。液壓缸的壓力減小，需要向蓄能器補(bǔ)氣來保持正常行駛壓力，ECU 發(fā)送指令，通過電路控制，接通空氣壓縮機(jī)的電路，使空 氣壓縮機(jī)開始工作，向蓄能器補(bǔ)氣。達(dá)到正常行駛壓力 ECU 控制空氣壓縮機(jī)停止工作。液壓缸壓力高出正常行駛壓力范圍時(shí)， ECU 發(fā)送指令，控制空氣壓縮機(jī)電路，空氣壓縮機(jī)工作向蓄能器補(bǔ)氣，同時(shí) ECU 還控制液壓系統(tǒng)電磁閥，向蓄能器供液壓油，提高系統(tǒng)剛度。 空氣壓縮機(jī)的選擇 空氣壓縮機(jī)屬于正壓發(fā)生裝置，它是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝 置，提供高于大氣壓力的氣壓。排氣壓力高于 的習(xí)慣上稱為壓縮機(jī)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 活塞式空氣壓縮機(jī)適用的壓力范圍大，特別適用于壓力較高的中小 流量場合。目前仍是應(yīng)用廣泛的一種空壓機(jī)。螺桿式、離心式空氣壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，排氣均勻。用于氣壓傳動(dòng)是較新的具有發(fā)展前途的空壓機(jī)。螺桿式適用于低壓力，中小流量的場合，離心式則適用于低壓力大流量的場合。 空壓機(jī)的額定壓力應(yīng)略高于氣動(dòng)系統(tǒng)的工作壓力。目前，一般氣動(dòng)系統(tǒng)的工作壓力為 ～ ， 因此選用額定排氣壓力為 ～ 1MPa 的低壓空壓機(jī)。 特殊需要時(shí)，也可選用中壓 1MPa ～ 10MPa 、高壓 10MPa ～ 100MPa 甚至超高 100 MPa 以上的空氣壓縮機(jī)。選擇空氣壓縮機(jī)的根據(jù)，是氣動(dòng)系統(tǒng)所需要的工作壓力和流量兩個(gè)主要參數(shù) ??16 。 輸出壓力 cP cP P P? ??? () = ? =()MPa 式中 P—— 各氣動(dòng)執(zhí)行元件使用的最高壓力 ()MPa ； P?? —— 氣動(dòng)系統(tǒng)的總壓力損失，一般令 MPa?? ? ； 輸出流量 cq 計(jì)算出各氣動(dòng)設(shè)備所需的壓縮空氣流量后，轉(zhuǎn)換成自由空氣流量，再計(jì)算出空氣壓縮機(jī)的流量。 自由空氣流量 Zq ，忽略溫度變化的影響，則 Z Zpqqp? () = ? min/ 3m? 式中 q、 Zq —— 分別為壓縮空氣和自由空氣流量 3( min)m ； p 、 Zp —— 分別為壓縮空氣和自由空氣的絕對(duì)壓力 ()MPa ； 自由空氣流量是指溫度在 20C? 、大氣壓力為 、相對(duì)濕度 65%狀 態(tài)下的流量。 1 2 3 maxczq k k k q? () = ? min/ 3m? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 式中 maxzq —— 氣動(dòng)系統(tǒng)的最大總耗氣 (自由空氣 )量； 1k —— 漏損系數(shù)，考慮元件、管接頭及風(fēng)動(dòng)工具磨損泄漏， 1 ? ～ ； 2k —— 備用系數(shù)，考慮系統(tǒng)中增添新氣動(dòng)設(shè)備的余量， 2 ? ～ ； 3k —— 利用系數(shù)，若所有設(shè)備同時(shí)使用時(shí)， 3 1k? ； 通常情況下，可令 1 2 3 k ? ～ 。根據(jù)上面計(jì)算的 cp 和 cq 選擇容量稍大的壓縮機(jī)型號(hào)。蓄能器的壓力小于 10MPa ，所以選擇輸出壓力為中壓的空氣壓縮機(jī)( ～ 10 )MPa 。 蓄能器的選擇 氣囊式蓄能器，通過上部的充氣閥 向采用耐油橡膠制成的氣囊內(nèi)充入一定壓力的惰性氣體，氣體的壓力決定了蓄能器的壓力。當(dāng)系統(tǒng)的壓力高于蓄能器的壓力時(shí)，壓力油經(jīng)殼體底部的限位閥進(jìn)入蓄能器，壓縮氣囊內(nèi)的氣體，蓄能器儲(chǔ)存能量；當(dāng)系統(tǒng)的壓力低于蓄能器的壓力時(shí)，氣囊膨脹將壓力油通過限位閥輸出，蓄能器釋放能量。限位閥的作用是防止氣囊膨脹時(shí)從蓄能器油口處被擠出而損壞。此種蓄能器的氣體與液體完全隔開，氣囊慣性小、反映靈敏、體積小、質(zhì)量輕、安裝方便，適用于儲(chǔ)能和吸收壓力沖擊，工作壓力可達(dá) 32MPa， 是目前應(yīng)用最廣泛的蓄能器之一。 蓄能器的功用主要是存儲(chǔ)油液的壓力 能。在液壓系統(tǒng)中，當(dāng)液壓泵停止工作時(shí)蓄能器可以向系統(tǒng)提供壓力油，充當(dāng)應(yīng)急能源，使系統(tǒng)在一段時(shí)間內(nèi)維持壓力。液壓缸下腔容積變化大于上腔容積的變化，所以安裝一個(gè)體積僅為 大小蓄能器。 為了保證系統(tǒng)壓力 2P 時(shí)，蓄能器還能釋放壓力油，應(yīng)取充氣壓力 2PP?? ，對(duì)于皮囊式取 (? ? ～ )P 有利于提高其使用壽命。因 2 MPa? ，根據(jù)氣體狀態(tài)方程。 1 1 2 2n n nP V P V P V?? ? ? ? 常 數(shù) () 則有： 3P MPa? ? ， 1 6P MPa? 。 式中 n—— 為蓄能器工作狀態(tài)所確定的指數(shù)， 1n? ； P? —— 蓄能器的充氣 壓力 ()MPa ； 1P —— 蓄能器的最高工作壓力 ()MPa ； 2P —— 蓄能器的最低工作壓力 ()MPa ； V? —— 蓄能器的容積 ()L ； 1V —— 最高壓力時(shí)的氣囊容積 ()L ； 2V —— 最低壓力時(shí)的氣囊容積 ()L ； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 為了減少功率損失，在伺服控制系統(tǒng)中采用一個(gè)蓄能器，靠近汽車懸架，并且蓄能器的容積為 8L 。此蓄能器在系統(tǒng)中還起到空氣彈簧的作用。 本章小節(jié) 本章主要介紹了剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的組成及工作原理，通過傳感器向 ECU發(fā)送信號(hào)，由 ECU發(fā)出 控制指令給空氣壓縮機(jī)和蓄能器排氣閥來完成懸架剛度的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。還進(jìn)行了蓄能器及空氣壓縮機(jī)的選擇。 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)經(jīng)過對(duì)汽車懸架的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)越野車液壓主動(dòng)懸架的深入了解，結(jié)合在本科四年中學(xué)到的專業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)了一種可以電控液壓自動(dòng)調(diào)節(jié)車身高度，懸架阻尼，懸架剛度的主動(dòng)懸架，并對(duì)該液壓系統(tǒng)做了系統(tǒng)性的分析。所得結(jié)論有以下幾點(diǎn)： 1：通過設(shè)計(jì)，查閱主動(dòng)懸架的相關(guān)資料，設(shè)計(jì)整個(gè)懸架液壓系統(tǒng)，并加以理論說明。 2：通過液壓系統(tǒng)的深入了解，結(jié)合主動(dòng)懸架知識(shí)，設(shè)計(jì)了電子控制液壓傳動(dòng)的可以 自動(dòng)調(diào)節(jié)車身高度，懸架阻尼，懸架剛度的液壓系統(tǒng)機(jī)構(gòu)。 3：在液壓控制方面，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)了節(jié)流閥，高速開關(guān)閥。選取了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件，傳感器，以及輔助件，使得液壓系統(tǒng)理論上匹配良好，運(yùn)行流暢，控制準(zhǔn)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 確。 需要進(jìn)一步研究的問題： 1：可以運(yùn)用專業(yè)軟件對(duì)此懸架系統(tǒng)分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)。 2：對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行深入計(jì)算，分析系統(tǒng)的非線性控制問題。 參考文獻(xiàn) [1]段俊法，陳思忠 .越野車輛懸架系統(tǒng)的評(píng)價(jià)研究 [J].北京汽車， 2021.(2):18～21. 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