【正文】 h 8? ，活塞孔個(gè)數(shù) 4?hn 。因此，復(fù)原閥的局部阻力系數(shù)疊加，并折算成活塞孔長(zhǎng)度為： hhe dL ???? /)( 321 ??? 因此，活塞孔的等效長(zhǎng)度應(yīng)該為孔的實(shí)際長(zhǎng)度與局部阻力系數(shù)折算長(zhǎng)度之和，即 ehhe LLL ?? 可知，活塞孔結(jié)構(gòu)以及活塞運(yùn)動(dòng)速度影響活塞孔的等效長(zhǎng)度。 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(shí)，截面會(huì)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。因此，在對(duì)減振器進(jìn)行特性分析時(shí)，應(yīng)根據(jù)減振器不同速度，決定活塞孔的油液流動(dòng)狀態(tài)，采用不同的沿程阻力系數(shù)。 （ 1）層流沿程阻力系數(shù)的確定 當(dāng) Re2300 時(shí)， 活塞孔油液流動(dòng)為層流 , 其沿程阻力系數(shù)為 hhhhh VSdnvd ???? 1664Re64 ??? 式中， hn 為活塞孔個(gè)數(shù)； hd 為活塞孔直徑； ? 為油液的運(yùn)動(dòng)粘度； V 為活塞運(yùn)動(dòng)速度。 活塞孔沿程阻力損失 由第二章分析可知，活塞孔油液的雷諾數(shù) Re 為 ?vd?Re v 為活塞孔中油液流動(dòng)速度， d 為管道直徑， ? 為油液的運(yùn)動(dòng)黏度。 活塞孔 活塞孔均勻分布在活塞上，活塞孔直徑 hd 和個(gè)數(shù) hn 是系列化的。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 ??? ?? 。 節(jié)流閥開度是由閥片在閥口半徑位置的總變形量krf和預(yù)變形量 0krf所決定的，即 0kkk rrr ff ??? 節(jié)流縫隙 當(dāng)減振器開閥后，節(jié)流閥片與閥片座端面之間形成平面環(huán)形節(jié)流縫隙 rk? ，因此，由式（ 25）可知，閥片節(jié)流縫隙的節(jié)流壓力與流量之間的關(guān)系可表達(dá)為 )/ln(63kbtfrf rrpQ k???? （ 33） 式中， t? 為油液動(dòng)力粘度。 閥口開度 汽車減振器正常工作速度比較低，節(jié)流壓力比較低，閥片變形可看作是小撓度彎曲變形。 圖 1 減振器節(jié)流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 第三章 汽車筒式減振器阻尼構(gòu)件分析 (1) n 片不同厚度閥片的疊加 對(duì)于 n 片不同厚度的節(jié) 流閥片疊加，可看作為長(zhǎng)度相同，而彈性系數(shù)不同的彈簧并聯(lián)，因此，利用彎曲變形系數(shù)可得 33322311 erknnrkrkrk hpGhpGhpGhpG ?????? 因?yàn)?pppp n ?????? 21 ，由上式可得不同厚度疊加閥片的等效厚度 eh為 3 33231 ne hhhh ?????? (2) n 片相同厚度閥片的疊加 相同厚度疊加閥片可看作上述 n 片不同厚度閥片疊加的特殊，因此，由上式可得疊 加閥片等效閥片厚度為 ie hnh 3? (3) n 組不同厚度閥片疊加 設(shè)有 n 組閥片厚度和片數(shù)分別為 1h ， 1n ； 2h ， 2n ；??； nh ， n 。為精確、可靠地對(duì)減振器進(jìn)行特性分析，必須對(duì)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(shí)必須對(duì)疊加節(jié)流閥片以及等效厚度對(duì)節(jié)流閥開度的影響進(jìn)行研究。常通節(jié)流孔可看作是小孔節(jié)流，因此，式（ 23）可知，其節(jié)流壓力與流量之間的關(guān)系可表示為 ?? /200 pAQ ? （ 31） 式中， ? 節(jié)流孔流量系數(shù)，由節(jié)流孔的類型所決定； 0p 為復(fù)原常通節(jié)流孔壓力； 0A 為常通節(jié)流孔總面積，是由帶孔閥片厚度和常通節(jié)流孔寬度和個(gè)數(shù)決定的，即 AAl nlhA ?0 ，其中， Al 為常通節(jié)流孔寬度， An 為節(jié)流孔的個(gè)數(shù)， lh 為帶孔節(jié)流閥片的厚度。下面對(duì)節(jié)流閥的具體結(jié)構(gòu)及節(jié)流壓力與流量的關(guān)系進(jìn)行分析。A2/A1 cC ? 第三章 汽車筒式減振器阻尼構(gòu)件分析 第三章 汽車筒式減振器阻尼構(gòu)件分析 減振器通常由活塞及活塞桿、流通閥、壓縮室、復(fù)原室、補(bǔ)償室、底閥等組成。其中，包括： （ 1）對(duì)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(shí)進(jìn)行了分析，為油液的設(shè)計(jì)和選擇 提供了參考依據(jù)。由于流動(dòng)慣性，在折管的內(nèi)側(cè)，往往流線分離而形成渦流。在不同結(jié)構(gòu)下的 cC 和局部阻力系數(shù) 2? 的關(guān)系見下表 所示。 局部損失疊加原理 （ 1） 沿程阻力損失 層流狀態(tài)下，沿程阻力系數(shù)為 64Re?? 紊流狀態(tài)下，沿程阻力系數(shù)為 ?? （ 2）局部阻力損失 下面介紹減振器設(shè)計(jì)和仿真中，常見的幾種局部阻力系數(shù) ? 管道局部擴(kuò)大，由包達(dá)定理得到理論公式為： 2121 )1( AA??? （ 27） 突然擴(kuò)大局部阻力系數(shù)，經(jīng)過阿切爾（ Archer）精密儀器測(cè)試認(rèn)定，該局部擴(kuò)大阻力系數(shù)是可靠的。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。當(dāng)雷諾數(shù) ece RR ? 時(shí)，油液流動(dòng)狀態(tài)為層流；當(dāng)雷諾數(shù) ece RR ? 時(shí)，油液流動(dòng)狀態(tài)即為紊流。 ?vd?Re 第二章 油液節(jié)制及其流動(dòng) v 為油液運(yùn)動(dòng)速度， d 為管道直徑， ? 為運(yùn)動(dòng)黏度。 1. 平行平面縫隙流動(dòng) 設(shè)平板為靜止，即 0 0V? ，當(dāng)油液流經(jīng)長(zhǎng)度為 L ，寬度為 B ，高度為 ? 的平行縫隙時(shí)，其流量與節(jié)流壓力之間的關(guān)系為 312 tBpQ L??? （ 24） 2. 平行圓盤縫隙 假設(shè)油液流境內(nèi)半徑為 ar ，外半徑為 br ，高度為 ? 的平行圓盤時(shí)，其流量與節(jié)流壓力之間關(guān)系為 )/ln(63abt rrpQ ? ??? （ 25） 3. 偏心圓環(huán)縫隙 假設(shè)活塞運(yùn)動(dòng)速度為 V ，活塞長(zhǎng)度為 L ，直徑為 hD ，平均縫隙為 ? ，偏心率 e ，則流經(jīng)偏心圓環(huán)縫隙得油液， 其流量與節(jié)流壓力之間關(guān)系為 32(1 1 .5 )12h tD e pQ L?? ??? （ 26） 油液流動(dòng)分析 油液在流動(dòng)過程中有兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài) , 分別為層流和紊流。薄壁小孔的流量系數(shù)為 ?? 。設(shè)孔的直徑為 d ，長(zhǎng)度為 l ，當(dāng) 2/ ?dl 時(shí)，則為薄壁小孔；當(dāng) 4/2 ?? dl 時(shí)，否則為厚壁小孔。當(dāng)動(dòng)力黏度為 t? 油液，流經(jīng)直徑為 d ，長(zhǎng)度為 L （等效長(zhǎng)度）得圓管 ，由哈根 泊蕭葉（ Hagenpoiseiulle）定理，可得流量與節(jié)流壓力之間關(guān)系為： 4128 tdpQ L? ?? （ 22） 對(duì)減振器參數(shù)設(shè)計(jì)和仿真時(shí)，活塞節(jié)流孔的節(jié)流壓力就是利用該公式分析計(jì)算的。 綜上所述，液壓油液對(duì)減振器的影響是很大的，所以對(duì)減振器用油的選擇必須根據(jù)減振器的具體要求再聯(lián)合液壓油液的性質(zhì)具體選擇液壓油液，只有這樣才能使減振器工作在最佳狀態(tài)， 本文所采有的液壓油液的性質(zhì)如表 所示。減振器元件生銹會(huì)嚴(yán)重影響減振器特性和壽命。因此 , 在油液中加入適量的抗乳化劑 , 可提高油液抗乳化特性。水解變質(zhì)的油液將會(huì)降低油液粘度、增加腐蝕性。 （ 5）抗乳化和水解穩(wěn)定性 防止油液與水混合形成乳化液的能力稱為抗乳化性。當(dāng)溫度達(dá)到某一溫度時(shí) , 油液將會(huì)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。油液氧化可能導(dǎo)致油液形成固體沉淀物、膠狀物和酸性物質(zhì) , 使元件銹蝕、堵塞和加劇磨損。對(duì)于具有重載、交變而又高速滑動(dòng)摩擦副的液壓系統(tǒng) , 常常對(duì)油液的抗磨性提出要求。 （ 3）抗磨性 油液 抗磨性 與油液粘度無關(guān) , 是指油液中加入耐磨添加劑 , 在對(duì)偶表面成潤(rùn)滑膜而減小磨損的一種性 能。 可知 , 溫度對(duì)油液粘度影響很大 , 而壓力對(duì)油液粘度影響很小。油液粘度隨溫度和壓力的變化特性 , 分別稱為油液的粘溫特性和壓粘特性。液壓油液的粘度對(duì)溫度的變化十分敏感，溫度升高，粘度下降。對(duì)液壓油液來說，壓力增大時(shí)，粘度增大。 （ 2） 粘性 液體在外力作用下流動(dòng)（或有流動(dòng)趨勢(shì)）時(shí)，分子間的內(nèi)聚力要阻止分子相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力，這種現(xiàn)象叫做液體的粘性。減振器油液壓力 一般不大 , 在研究減振器靜態(tài)特性時(shí) , 油液壓縮性可忽略不計(jì) 。 油液體積模量很大 , 例如礦物油液 K=( 114～ 210) 109 N液壓油液的體積模量和溫度、壓力有關(guān)：溫度增大時(shí)， K 值減小，壓力增大時(shí)， K 值增大，但這種變化不呈線性關(guān)系，當(dāng) MPap 3? 時(shí)， K 值基本上不再增大。 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(jiǎn)稱體積模量。 （ 1） 可壓縮性 油液壓縮性指液體受壓力作用體積減小的性質(zhì)。 油液特性 油液介質(zhì)主要是礦物油 型液壓油。 阻尼力主要是由油液和各阻尼構(gòu)件互動(dòng)作用產(chǎn)生的。 第二章 油液節(jié)制及其流動(dòng) 第二章 油液介質(zhì)及其流動(dòng)特性 減振器是汽車懸架系統(tǒng)的主要阻尼元件。創(chuàng)造性地提出了利用分段仿真數(shù)學(xué)模型對(duì)減振器內(nèi)、外特 性仿真分析的方法，利用該方法可對(duì)減振器內(nèi)部各閥的流量、壓力、開度等進(jìn)行仿真研究分析。 （ 4） 對(duì)減振器特性進(jìn)行綜合仿真。 建立減振器兩次開閥速度點(diǎn) ，為建立分段數(shù)學(xué)模型創(chuàng)造條件。 （ 2） 對(duì)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(shí)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(shí)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(zhǎng)度。但是現(xiàn)在閥片彎曲變形量的計(jì)算公式大多是由手冊(cè)查得的近似公式，計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確，所以該方法也不可靠。所以，很難建立準(zhǔn)確的特性仿真模型，仿真結(jié)果不可靠。 第一章 引 言 減振器研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)外學(xué)者已對(duì)減振器的特性建模方法開展了大量的研究工作 , 目前主要應(yīng)用的有兩種方法： 一、對(duì)減振器的仿真分析大多是利用現(xiàn)成的仿真分析軟件，建立特性仿真模型，對(duì)減振器進(jìn)行仿真。 （ 2） 通過對(duì)減振器特性仿真研究，可以驗(yàn)證或預(yù)測(cè)減振器 參數(shù)設(shè)計(jì)是否合理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問題，這樣就可以減少試驗(yàn)次數(shù)和費(fèi)用，提高設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確性，加快減振器設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn)。 研究目的 （ 1） 通過特性分析、特性仿真等進(jìn)行分析研究，建立準(zhǔn)確有效的減振器仿真的數(shù)學(xué)模型。即使有學(xué)者曾經(jīng) 建立數(shù)學(xué)模型對(duì)減振器特性進(jìn)行仿真，也僅僅是采用近似公式，而且，特性仿真結(jié)果與實(shí)際結(jié)果數(shù)值相差很大。因此，減振器特性仿真研究，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。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。 第一章 引 言 第一章 引 言 課題的背景和目的 研究背景 對(duì)汽車而言，優(yōu)良的乘坐舒適性與操作穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師評(píng)閱書 指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)： 一、撰寫（設(shè)計(jì)）過程 學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格