【正文】 機(jī)構(gòu)來傳遞牽引力和制動(dòng)力等。 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)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(duì)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(hào) v,x % v 為仿真時(shí)輸入的速度信號(hào)，頻率為 f，振幅為 2π fA % x 為仿真時(shí)輸入的位移信號(hào) 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(hào) v,x % v 為仿真時(shí)輸入的速度信號(hào)，頻率為 f，振幅為 2π fA % x 為仿真時(shí)輸入的位移信號(hào) 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(dòng)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(dòng)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(duì)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)?，其化學(xué)符號(hào)為 2N )作為彈性介質(zhì)的一種新型懸架系統(tǒng)。顯然，這二個(gè)參數(shù)和它們之問的相互關(guān)系決定了懸架的阻尼特性。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(duì)油氣懸架阻尼的影響。 油氣懸架的阻尼力與懸架缸 II 腔截面積 2A 的三次方成正比，說明其面積值對(duì)懸架阻尼力的影響大。 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(dòng)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。用活塞復(fù)原行程和壓縮行程的平均速度 ?tV 代替 tV 項(xiàng)中的一個(gè)，則復(fù)原行程和壓縮行程阻尼力可以寫為： 復(fù)原行程阻尼力 1RF ： td tR VACVAF ????? ? ]2ρ[2022321 壓縮行程阻尼力 2RF ： td tR VAACVAF ?????? ? ]2ρ)([ 202022321 令 ]2ρ[ 201232 ???? ?ACVACdtf （ 7） ]2ρ)([ 20202232 ????? ?AACVACdty （ 8） 則有： 20201201)( AA ACC fy ?? )])( 11(2Aρ[21)(21 20202201232AAAC VCCC d tfyeq ???????? （ 9） 式中， fC 、 yC 分別稱為復(fù)原行程和壓縮行程的平均線性阻尼系數(shù) 。 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(dòng)速度平方相關(guān)，阻尼力與 速度是非線性的關(guān)系。 plot(r(1:n),y) 求的撓度曲線： 最大撓度 ymax 為 ，即 。 r(i)=r(i1)+。 L17=*(1(1miu)/4*(1(r0/a)^4)(r0/a)^2*(1+(1+miu)*log(a/r0))) Mrb=q*a^2/C8*(C9/(2*a*b)*(a^2r0^2)L17) Qb=q/(2*b)*(a^2r0^2) y(i)=yb+thetaB*r(i)*F1(i)+Mrb*r(i)^2/D*F2(i)+Qb*r(i)^3/D*F3(i)q*r(i)^4/D*G11(i)。 L11=1/64*(1+4*(r0/a)^25*(r0/a)^44*(r0/a)^2*(2+(r0/a)^2)*log(a/r0))。 C8=*(1miu^2)*(a/bb/a)。 C5=*(1(b/a)^2)。 C2=*(1(b/a)^2*(1+2*log(a/b)))。 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。 F3(i)=b/4/r(i)*((b/r(i))^2+1)*log(r(i)/b)+(b/r(i))^21。 while r(i) a, F1(i)=(1+miu*a)/2*b/r(i)*log(r(i)/b)+(1miu)/4*(r(i)/bb/r(i))。 i=1。 r0=b。 t=。 E=220*10^9。 q=5*10^5。 Mra=0。 Ay = 01A + 02A + tA = Af = 01A + tA = 3. 減振器伸縮范圍的確定 減振器自由狀態(tài)下，承受載荷為 0，活塞桿可拉伸的最大長度 maxL = 減振器承受最大載荷時(shí)，活塞桿被推至限位處，此時(shí)減振器長度 minL = ΔL = maxL minL =128mm== 4. 活塞閥片變形與阻尼力的關(guān)系 圖 3 活塞閥片受力與變形 根據(jù)《羅氏應(yīng)力應(yīng)變公式手冊(cè)》中關(guān)于環(huán)形圓板模型受力及應(yīng)變的關(guān)系，來求本文中活塞閥片在阻尼力作用下的變形： 環(huán)形圓板受力及應(yīng)變模型 環(huán)形圓板的撓度 y 為： 本文中活塞閥片的受力狀況符合外邊自由，內(nèi)邊固定的模型： 其中： 查表可得公式： 運(yùn)用 MATLAB 求撓度 y，假定活塞閥片單位面積受力 q 為 25 /105 mN?? ，程序代碼： %r:被計(jì)算量的徑向位置； r0:該均布載荷的 起始位置處的徑向位置； %t:板厚； D:平板常數(shù)； miu:泊松比； E:彈性模量； % y 的閥片的法向撓度； yb=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(gè)大圓孔，其面積之和為 Ay=3π 2R = ?? = 2cm 復(fù)原行程液流通過六個(gè)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 。 第二章 減振器結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 圖 1 減振器 結(jié)構(gòu)圖 1. 蓄能器 內(nèi)氣體狀態(tài)參數(shù)的確定 （ 1） 減振器未安裝到車體上時(shí)，不承受 任何載荷的狀態(tài)，稱為自由狀態(tài)。 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(dòng)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。 (2)油、氣的密封和控制闊的閉鎖控制密封性要求高，因而加工精度要求高， 裝配 要求高。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。 （ 8） 有利于改善駕乘 人 員的舒適性，防止或減輕車載儀器儀表的振動(dòng)破壞。 （ 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。 (5)油氣懸架可以實(shí)行剛性閉鎖 (油液可壓縮性比較?。烧J(rèn)為是剛性懸架 )，可使車輛承受太的載荷并能緩慢移動(dòng)。這對(duì)改善車輛的通過性能 和行駛性能 十分 重要。 (3)油、氣具有良好的吸振性能。如鋼板彈簧的單位重量儲(chǔ)能為 760～ ，油氣彈簧則可達(dá) (氮?dú)獬錃鈮毫? MPa)。 油氣懸架的結(jié)構(gòu)目前已經(jīng)發(fā)展 成單氣室油氣分離式、取氣宣油氣分離式和油氣混臺(tái)式等多種商品化型式一油氣懸架的結(jié)構(gòu)最先應(yīng)用在德國和日本的重型車輛上 虬后逐步推廣應(yīng)用到軍用特種車輛、工程機(jī)械等車輛上。 Best 在 1979 年進(jìn)行了油氣懸架的工程應(yīng)用和分析 并注冊(cè)了商標(biāo)“ Hydragas” (油氣 )。 油氣懸架的技術(shù)始于六十年代后期 Karnopp 發(fā)明的油氣減振器。 汽車懸架的 設(shè)計(jì)要求 為實(shí)現(xiàn)汽車懸架的功用， 對(duì)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(dòng)能力 3．保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性 4．汽車制動(dòng)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(hào)為 N