(畢業(yè)設計)輕型貨車懸架減震器匹配計算與結構設計說明書

1、本科生畢業(yè)設計（論文）摘 要減振器主要用來抑制彈簧吸振后反彈時的振蕩及來自路面的沖擊。在經(jīng)過不平路面時，雖然吸振彈簧可以過濾路面的振動，但彈簧自身還會有往復運動，而減振器就是用來抑制這種彈簧跳躍的。減振器太軟，車身就會上下跳躍，減振器太硬就會帶來太大的阻力，妨礙彈簧正常工作。本次設計題目為輕型貨車減振器設計，考慮輕型貨車的用途主要是用來運輸貨物，所以本設計的減振器首先考慮需要滿足載重量的需要，在滿足貨車載重量的前提下設計，本次設計采用的方案為雙作用式液力減振器。這種減振器作用原理是當車架與車橋做往復相對運動時，減振器中的活塞在鋼桶內(nèi)也做往復運動，則減振器殼體內(nèi)的油液便反復地從一個內(nèi)腔通過一些狹

2、小的孔隙流入另一內(nèi)腔。此時，孔壁與油液間的摩擦及液體分子內(nèi)摩擦便形成對振動的阻尼力，使車身和車架的振動能量轉化為熱能，而被油液和減振器殼體所吸收，然后散到大氣中。減振器的阻尼力越大，振動消除得越快，但卻使并聯(lián)的彈性元件的作用不能充分發(fā)揮，同時，過大的阻尼力還可能導致減振器連接零件及車架損壞。本次設計綜合分析整體工作狀況，設計合理減振器結構及尺寸，最終繪制裝配圖及零件圖。關鍵詞：貨車；懸架；減振器；設計；匹配。 abstractshock absorber spring is mainly used to suppress vibration at the time of oscillation

3、 after the rebound from the impact of the road. after uneven pavement, while a spring vibration absorber can filter road vibration, but the spring itself will have reciprocating motion, which is used to control this kind of shock absorber spring jumping. shock absorber is too soft, the body will be

4、jumping up and down, too hard shock absorber will give rise to any serious resistance to impede the normal work of the spring.the design of shock absorber for light goods vehicles subject design, consider the use of light goods vehicles are mainly used to transport goods, so the design of the shock

5、absorber of the first consider the need to meet the needs of load, truck load to meet under the premise of the design, the design options for dual-action hydraulic shock absorber. the principle role of this shock absorber is done when the frame and axle back and forth relative movement, the shock ab

6、sorber piston in steel drums has done in the reciprocating motion, then the oil shock absorber shell will be repeated from one in cavity through a narrow pore lumen inflow. at this point, the hole wall and the friction between oil and the liquid molecules will form a friction damping force of vibrat

7、ion to the body and frame of the vibration energy into thermal energy, oil and shock absorber to be absorbed by the shell, and then scattered into the atmosphere. the greater the shock absorber damping force, vibration to eliminate the faster, but so that the elastic element in parallel can not give

8、 full play to the role, at the same time, too much damping force shock absorber can also lead to damage to connected parts and the frame. the design of a comprehensive analysis of the overall working conditions, design and reasonable structure and size of shock absorber, the final assembly drawing a

9、nd components drawing fig.key words: goods; suspension; shock absorber; design; match.目 錄第1章 緒論11.1減振器的簡介11.2減振器的主要結構型式及工作原理21.2.1雙作用式減振器21.2.2單作用式減振器41.3減振器研究動態(tài)及發(fā)展趨勢51.3.1充氣式減振器51.3.2阻力可調(diào)式減振器71.3.3電液減振器81.3.4電控減振器8第二章 減振器設計理論及結構設計92.1振器外特性設計理論依據(jù)92.1.1車身振動模型92.1.2固有頻率、阻尼系數(shù)及阻尼比112.2減振器受力分析132.3主要尺寸的選

10、擇142.3.1活塞桿直徑的確定142.3.2工作缸直徑的確定162.3.3貯油缸直徑的確定172.4減振器結構設計192.4.1活塞閥系設計192.4.2底閥系設計22第三章 主要零件加工工藝過程243.1活塞桿加工工藝過程243.2活塞加工工藝過程253.3定位環(huán)加工工藝過程263.4伸張閥加工工藝過程27第四章 結論28參考文獻29致 謝30附錄一 相關程序31附錄二 專業(yè)外文翻譯33iv第1章 緒論1.1減振器的簡介懸架系統(tǒng)中由于彈性元件受沖擊產(chǎn)生振動，為改善汽車行駛平順性，懸架中與彈性元件并聯(lián)安裝減振器，為衰減振動，汽車懸架系統(tǒng)中采用減振器多是液力減振器，其工作原理是當車架（或車身）

11、和車橋間受振動出現(xiàn)相對運動時，減振器內(nèi)的活塞上下移動，減振器腔內(nèi)的油液便反復地從一個腔經(jīng)過不同的孔隙流入另一個腔內(nèi)。此時孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內(nèi)摩擦對振動形成阻尼力，使汽車振動能量轉化為油液熱能，再由減振器吸收散發(fā)到大氣中。在油液通道截面和等因素不變時，阻尼力隨車架與車橋（或車輪）之間的相對運動速度增減，并與油液粘度有關。減振器與彈性元件承擔著緩沖擊和減振的任務，阻尼力過大，將使懸架彈性變壞，甚至使減振器連接件損壞。因面要調(diào)節(jié)彈性元件和減振器這一矛盾。(1) 在壓縮行程，減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用，緩和沖擊。這時，彈性元件起主要作用。(2) 在懸架伸張行程中，減

12、振器阻尼力應大，迅速減振。(3) 當車橋與車架間的相對速度過大時，要求減振器能自動加大液流量，使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi)，以避免承受過大的沖擊載荷。由于伸張閥彈簧的剛度和預緊力設計的大于壓縮閥，在同樣壓力作用下，伸張閥及相應的常通縫隙的通道載面積總和小于壓縮閥及相應常通縫隙通道截面積總和。這使得減振器的伸張行程產(chǎn)生的阻尼力大于壓縮行程的阻尼力，達到迅速減振的要求。1.2減振器的主要結構型式及工作原理目前汽車上用的減振器按其結構可分為搖臂式和筒式，按其作用原理可分為單向作用式和雙向作用式。搖臂式減振器作為汽車上早期產(chǎn)品目前己基本被淘汰。由于筒式減振器具有質(zhì)量小、性能穩(wěn)定、工作可靠、適合于大批

13、量生產(chǎn)等優(yōu)點，所以已成為汽車減振器的主流。筒式減振器又可分為雙筒式、單筒式。汽車上基本上全部采用雙筒式。高檔摩托車很多也采用了雙筒式，現(xiàn)在單筒式減振器主要用于中低檔摩托車。1.2.1雙作用式減振器1-活塞桿；2-工作缸筒；3-活塞；4-伸張閥；5-儲油缸筒；6-壓縮閥；7-補償閥；8-流通閥；9-導向座；10-防塵罩；11-油封圖1-1雙向作用筒式減振器一般都具有四個閥(圖1-1)，即壓縮閥6、伸張閥4、流通閥8和補償閥7。流通閥和補償閥是一般的單向閥，其彈簧彈力很小，當閥上的油壓作用力與彈簧彈力同向時，閥處于關閉狀態(tài)，而當油壓作用力與彈簧力反向時，只要有很小的油壓，閥便能開啟。壓縮閥和伸張閥

14、是卸荷閥，其彈簧剛度較大，預緊力較大，只有當油壓增到一定程度時，閥才能開啟，而當油壓降低到一定程度時，閥即自行關閉。雙向作用筒式減振器工作原理(圖1-1)可分壓縮、伸張兩個行程加以說明。壓縮行程：當汽車車輪滾上凸起或滾出凹坑時，車輪移近車架(車身)，減振器受壓縮，減振器活塞3下移?；钊旅娴那皇?(下腔)容積減小，油壓升高，油液經(jīng)流通閥8流到活塞上面的腔室(上腔)。由于上腔被活塞桿1占去一部分，上腔內(nèi)增加的容積小于下腔減小的容積，故還有一部分油液推開壓縮閥6，流回貯油缸5。這些閥對油液的節(jié)流便造成對懸架壓縮運動的阻尼力。伸張行程：當車輪滾進凹坑或滾離凸起時，車輪相對車身移開，減振器受拉伸。此時

15、減振器活塞向上移動?；钊锨挥蛪荷?，流通閥8關閉。上腔內(nèi)的油液便推開伸張閥4流入下腔。同樣，由于活塞桿的存在，自上腔流來的油液還不足以充滿下腔所增加的容積，下腔內(nèi)產(chǎn)生一定的真空度，這時儲油缸中的油液便推開補償閥7流入下腔進行補充。此時，這些閥的節(jié)流作用即造成對懸架伸張運動的阻尼力。壓縮閥的節(jié)流阻力應設計成隨活塞運動速度而變化。例如，當車架或車身振動緩慢時，油壓不足以克服壓縮閥彈簧的預緊力而推開閥門。此時多余部分的油液便經(jīng)一些常通的縫隙，流回儲油缸。當車身振動劇烈，即活塞向下運動的速度高時，則活塞下腔油壓驟增，達到能克服壓縮閥彈簧的預緊力時，便推開壓縮閥，使油液在很短的時間內(nèi)，通過較大的通道流

16、回儲油缸。這樣，油壓和阻尼力都不致超過一定限度，以保證壓縮行程中彈性元件的緩沖作用得到充分發(fā)揮。同樣，伸張行程中減振器的阻尼力也應設計成隨活塞運動速度而變化。當車輪向下運動速度不大(即活塞向上的運動速度不大時，油液經(jīng)伸張閥的常通孔隙(圖上未畫出)流入下腔，由于通道截面積很小，便產(chǎn)生較大的阻尼力，從而消耗了振動能量，使振動迅速衰減。當車身振動劇烈時，伸張閥開啟，通道截面積增大，便油壓和阻尼力保持在一定限度以內(nèi)。這樣，可使減振器及懸架系統(tǒng)的某些零件不會因超載而損壞。由于伸張閥彈簧的剛度和預緊力比壓縮閥的大，在同樣的油壓力作用下，伸張閥及相應的常通縫隙的通道截面積總和小于壓縮閥及相應的常通縫隙的通道

17、截面積總和。這就保證了減振器在伸張行程內(nèi)產(chǎn)生的阻尼力比壓縮行程內(nèi)產(chǎn)生的阻尼力大得多。1.2.2單作用式減振器1-儲油缸；2-活塞；3-活塞桿；4-閥片；5-導向座；6-油封；7-過油孔圖1-3 單筒阻尼器簡圖1-彈簧；2-阻尼器；3-上吊環(huán)；4-下吊環(huán)圖1-2 單筒減振器簡圖1-彈簧；2阻尼器；3-上吊環(huán)；4-下吊環(huán)圖1-2 單筒減振器簡圖單筒減振器（圖1-2）見于很多輕型摩托車上。懸架彈簧1與單筒阻尼器2套裝在一起。上吊環(huán)3與車架連接，下吊環(huán)4與后輪軸或搖臂連接，實現(xiàn)懸架功能。在組裝情況下，彈簧受小量預壓縮，以保證減振器總成張緊和穩(wěn)固。阻尼器是單筒結構，由儲油缸1(圖1-3)、活塞2、活塞桿

18、3、閥片4、導向座5和油封6等組成。裝配時，在油缸中注入適量減振油液，使油液保持在適當高度并在油缸上腔保持一定量的空氣。減振液不應過多，以免減少減振器行程，但也不應過少，以免降低阻尼性能。這種阻尼器屬單向作用式阻尼器，僅在復原行程時產(chǎn)生阻尼力。壓縮行程：活塞上行，油缸下腔容積增大，油壓降低；上腔容積減小，壓力增大，上腔油液便通過活塞上的過油孔7將閥片4打開，流入下腔并將下腔充滿。由于閥片很易開啟，活塞上過油孔的流通截面又較大，無明顯節(jié)流作用，故壓縮行程時的液壓阻力很小。伸張行程：活塞下行，油缸下腔容積減小，油壓增加，閥片4受下腔油壓的作用，被壓緊在活塞下端密封刃口上，下腔油液幾乎被封閉，僅能通

19、過閥片4上的一個小節(jié)流孔，或閥片與活塞密封端面間的開口小槽流返上腔，節(jié)流作用明顯，下腔油液也明顯增高，形成較大的阻尼力。復原速度越大，節(jié)流孔的節(jié)流作用也越大，形成的復原阻力也越大。為了獲得較良好的阻尼特性，需實現(xiàn)雙向不等阻尼。單筒阻尼器雖然也可能使之具有雙向作用，但同時會帶來一些不良的副作用。另外，單筒阻尼器的一些固有的問題如密封問題、油氣混合油液氧化問題、泡沫問感、油液正常消耗后的補充問題等等也不易解決。因此，比較完善的阻尼器大多做成雙筒結構，可克服上述單筒阻尼器之不足，提高阻尼性能。1.3減振器研究動態(tài)及發(fā)展趨勢為了適應汽車高速、舒適、安全的發(fā)展需要，國外一些汽車廠商、研究機構一直致力于新

20、型減振器的研究、開發(fā)，現(xiàn)將有關情況介紹如下。1.3.1充氣式減振器充氣式減振器是60年代以來發(fā)展起來的一種新型減振器，按結構分為單筒式、雙筒式，按工作介質(zhì) (油和氣)貯存方式分為油氣分開式和油氣混合式。（圖1-4）是一種單筒油氣分開式充氣減振器。其結構特點是在缸筒的下部裝有一個浮動活塞2，在浮動活塞與缸筒一端形成的密閉氣室1中，充有高壓(23mpa)的氮氣。在浮動活塞的上面是減振器的油液。浮動活塞上裝有大斷面的o形密封圈，它把油和氣完全分開。工作活塞7上裝看隨其運動速度大小而改變通常截面積的壓縮閥4和伸張閥8。此二閥均由一組厚度相同，直徑不等，由大到小而排列的彈性閥片組成。當車輪上下跳動時，減

21、振器的工作活塞在油液中作往復運動。使工作活塞的上腔與下腔之間產(chǎn)生油壓差，壓力油便推開壓縮閥或伸張閥而來回流動，從而產(chǎn)生拉伸或壓縮阻尼力。由于活塞桿的進出而引起的缸筒貯油容積的變化，由浮動活塞的上下運動來補償。這種充氣式減振器的優(yōu)點是:（1）結構簡單，成本低。（2）油氣分開，消除了油的乳化現(xiàn)象。這種充氣式減振器的優(yōu)點是:長度較長，對于活塞桿直徑大、行程大(即貯油缸容積變化大)的減振器不太適合。1-密封氣室；2-浮動活塞；3-o行密封圈；4-壓縮閥；5-工作缸；6-活塞桿；7-工作活塞；8-伸張閥圖1-4 充氣式減振器雙筒式充氣減振器一般采用油氣混合式，其結構與普通雙筒減振器基本相同。圖 1-4所

22、示減振器只是在貯液筒內(nèi)充0.4lmpa的氮氣，當活塞桿向外抽出時，高壓氣體就壓迫貯油缸下部的油液通過補償閥進入工作缸內(nèi)。由于充氣式減振器活塞桿拉伸時，需補償?shù)挠鸵荷洗嬖谝粋€較大的氣壓，保證了減振器高頻振動時的補油及時，從而消除了減振器的外特性高頻畸變、空程、及噪聲等問題。同時也可防止汽車停車時減振器不用，油液泄漏使得空氣進入工作缸內(nèi)而產(chǎn)生所謂的“早晨病”1.3.2阻力可調(diào)式減振器如圖1-5所示為阻力可調(diào)式減振器示意圖，裝有這種減振器的懸架系統(tǒng)采用了剛度可變的空氣彈簧，其工作過程是，當汽車的載荷增加時，空氣囊中的氣壓升高，則氣室內(nèi)的氣壓也隨之升高，而膜片向下移動與彈簧3產(chǎn)生的壓力相平衡。與此同時

23、，膜片帶動與它相連的柱塞桿4和柱塞5下移，使得柱塞相對空心連桿2上的節(jié)流孔7的位置發(fā)生變化，結果減小了節(jié)流孔的通道截面積，從而增加了油液流動阻力。反之，當汽車載荷減小時，柱塞上移，增大了節(jié)流孔的通道截面積，從而減小了阻尼力，因此達到了隨汽車載荷的變化而改變減振器阻力的目的。 這種減振器將有可能用于高檔大客車或高級轎車上。1-氣室；2-空心連桿；3-彈簧；4-柱塞桿；5-柱塞；6-活塞；7-節(jié)流孔圖1-5 充氣式減振器1.3.3電液減振器如圖1-6所示為自適應式減振器示意圖，它是采用電流變體智能材料來實現(xiàn)調(diào)節(jié)阻尼力大小的。其工作機理是:電流變體流體在外加強電場作用下，它的流變性會發(fā)生突變，由流動

24、的低粘度的液體變?yōu)殡y流動的高粘度塑性類固體。而當撤去外加電場后，又可在瞬間內(nèi)恢復到液態(tài)。這種減振器的結構型式與單筒充氣式減振器相似，在減振器下部設有一浮動活塞，形成一個密閉氣室，內(nèi)充有高壓(23mpa)的氮氣，在浮動活塞的上部為電流變流體。伸張和壓縮過程可以共用一個阻尼通道。其阻尼力的大小是通過改變電場強度使流體粘度改變而實現(xiàn)的。1-密封氣室；2-浮動活塞；3-工作缸外筒；4-內(nèi)絕緣筒；5-外極板；6-密封及導向座組件；7-電流變體；8-工作活塞組件（內(nèi)極板）圖1-6 自適應減振器結構方案示意圖1.3.4電控減振器 目前廣泛采用的液力減振器屬于被動型減振器，減振器結構及參數(shù)一經(jīng)確認，它的阻尼特

25、性也就隨之固定了。自70年代以來，國外一直致力于主動懸架研究，己經(jīng)取得了很大進展。研究成果已在一些高級轎車上得到了應用。主動懸架分全主動懸架和半主動懸架。全主動懸架以一個液壓缸代替彈簧和減振器，液壓缸的阻尼力和位移是通過將反饋回來的代表車身的絕對速度，以車身與路面之間的相對位移的電信號輸入到一個控制液壓缸的伺服閥而實現(xiàn)的。第二章 減振器設計理論及結構設計2.1振器外特性設計理論依據(jù)減振器的外特性，是指減振器伴隨懸架彈性元件的相對運動速度或位移，與之相應產(chǎn)生的工作阻尼力之間的關系，通常我們分別稱之為速度特性和示功特性。為懸架系統(tǒng)配置適當?shù)臏p振器，實際上就是根據(jù)懸架系統(tǒng)的振動特性，匹配適當?shù)臏p振器

26、外特性，因此研究減振器的外特性設計，首先要研究汽車及懸架系統(tǒng)的振動特性，同時它也是進行減振器試驗的理論依據(jù)。 2.1.1車身振動模型 汽車是一個復雜的振動系統(tǒng)，為了分析問題的方便，將其簡化成接近實際情況的單質(zhì)量系統(tǒng)的自由振動，圖2-1是分析車身振動的單質(zhì)量系統(tǒng)模型，它是由車身質(zhì)量和彈簧剛度k，減振器阻尼系數(shù)為的懸架組成。圖2-1 車身單質(zhì)量系統(tǒng)模型車身垂直位移坐標z的原點取在靜力平衡位置，根據(jù)牛頓第二定律，得到描述系統(tǒng)運動的微分方程為: （2-1）式中：懸架質(zhì)量或簧載質(zhì)量；減振器阻尼系數(shù)；懸架質(zhì)量垂直振動加速度；懸架質(zhì)量垂直振動速度；位移量；懸架剛度；由下式計算 （2-2）為了便于分析，可將此

27、貨車車懸架結構簡化為圖2-2中：圖2-2 減振器安裝位置圖兩減振器與驅(qū)動橋連接端距離,；兩鋼板彈簧中心線距離，=1000mm兩車輪輪距，；安裝角；減振器中心線與鉛垂線的夾角，；車輛滿載時的懸架（簧載）載荷，；懸架靜變形，12.05cm；2.1.2固有頻率、阻尼系數(shù)及阻尼比車身（或懸架）振動固有頻率。為了檢驗該系統(tǒng)的減振效果和分析彈簧的受力，則需計算彈簧振子系統(tǒng)的振幅。對于粘性阻尼，其振幅由下式計算 （2-3）式中：頻率比；為避免車輛懸架產(chǎn)生共振現(xiàn)象，應符合下列規(guī)定阻尼比；由下式計算 （2-4）臨界阻尼系數(shù)。由下式計算=50447.77ns/m （2-5）按圖1、2和（2-5）式，懸架臨界阻尼系

28、數(shù)為。按計算式（2-3），懸架質(zhì)量m的振幅是阻尼比和頻率的函數(shù)。減振器是懸架的主要阻尼元件。它與緩沖彈簧并聯(lián)安裝（參見圖2-2），按阻尼匹配原則要求的阻尼比為 （2-6）對于越野車輛或戰(zhàn)車，懸架結構為獨立螺旋彈簧懸架，減振器復原行程阻尼系數(shù)一般為 （2-7）按式（2-6）式，此懸架復原（伸張）行程的阻尼系數(shù)現(xiàn)代車輛大部分均采用雙向作用筒式減振器。一般把復原和壓縮行程阻尼系數(shù)，經(jīng)驗地作如下分配： （2-8）按（2-8）式，懸架壓縮行程阻尼系數(shù)為彈簧振子在震動平衡點處的懸架質(zhì)量垂直振動速度,由下式計算 （2-9）式中：受迫振動的振幅。可按式（2-3）計算，懸架振幅為懸架質(zhì)量垂直振動速度為懸架垂直振

29、動速度下的額定復原阻力為額定壓縮阻力為2.2減振器受力分析 對于非獨立懸架，如鋼板彈簧懸架、減振器只承受阻尼力，受力狀況比較簡單，而對于獨立懸架，減振器除承受阻尼力外，還將承受側向力等，受力狀況比較復雜，本次設計題目為貨車減震器設計，因選用鋼板彈簧非獨立懸架，現(xiàn)對減振器受力情況作一分析。在分析減振器及懸架系統(tǒng)受力時，應該考慮以下三種極限工況。（1）縱向力 (牽引力或制動力)最大，側向力=0，此時地面對車輪的垂直反力=16446.36n （2-10）式中：一一負荷轉移系數(shù)，可取1.2；一一后軸滿載負荷 (n)=27410.6n （2-11）式中，路面附著系數(shù)，驅(qū)動時可取0.8，制動時極限狀態(tài)可達

30、1.25。=16446.361.25=20557.95n（2）側向力最大，縱向力=0，此工況意味著側滑發(fā)生。此時內(nèi)、外輪上的總側向力，外輪上的垂直反力和內(nèi)輪上的垂直反力分別為:=28995.57n （2-12）=25825.63n （2-13）式中，汽車質(zhì)心高度；輪距；側滑附著系數(shù)，計算時取1。外輪和內(nèi)輪上的側向力=28995.57n （2-14）=25825.63n （2-15）（3）垂直力最大，此時縱向力乓=0，側向力=0，對應汽車通過不平路面。=27410.6n （2-16）式中:k一一動載荷系數(shù)，對于轎車，k取 1.75；對于貨車，k取為2.0；對于越野車，k取為2.5。2.3主要尺寸

31、的選擇2.3.1活塞桿直徑的確定對于只受垂直力的減振器(如圖2-3所示)，活塞桿屬細長桿，當壓力接近某一臨界時，桿將產(chǎn)生縱向彎曲，其撓度值將隨壓縮載荷的增加而急劇增大，以至屈曲破壞。當活塞桿細長比 時，其臨界載荷為 （2-17）式中：活塞桿縱向彎曲破壞的臨界載荷(n)； n末端條件系數(shù)n=1 （2-18）活塞桿截面的轉動慣量()；圖2-3 減振器彎曲() （2-19）d活塞桿直徑；l減振器最大拉伸長度時上下安裝點距離l=560mmk活塞桿斷面回轉半徑 (m)。 （2-20） e彈性模量，m柔性系數(shù)，中碳鋼取85當活塞桿細長比時，其臨界載荷為 （2-21）式中: 材料強度實驗值，中碳鋼取490m

32、pa；a 實驗常數(shù)，取1/5000；a 活塞桿截面面積 ()?；钊麠U細長比20時，可按純壓縮計算，在實際設計中要保證活塞桿承受的壓縮力p （2-22）式中安全系數(shù)取24。經(jīng)計算，得到活塞桿直徑d>16.23mm。故活塞桿最細處應大于16.23cm。本次設計最細出為活塞桿與活塞連接處，考慮受力情況及便于選取標準件，取活塞桿直徑為20cm?；钊麠U技術要求活塞桿材質(zhì)選擇鋼，表面鍍0.o2mm以上的硬鉻。 2.3.2工作缸直徑的確定確定工作缸直徑主要從以下三方面考慮（1） 工作缸內(nèi)油壓大?。?）閥系直徑方向結構尺寸（3）成本減振器伸張阻尼力 (2-23)減振器壓縮阻尼力 （2-24） 式中: d

33、工作缸直徑 (mm)； d活塞桿直徑 (mm); p工作腔壓力 (pa)。為了獲得一定的阻尼力，系統(tǒng)油壓設計得越高，工作缸直徑可越小，有利于降低成本，但易泄漏，密封困難。通常車輛不發(fā)生懸架擊穿的極限速度在1.0m/s左右，設減振器振動速度為1.0m/s對應的拉伸阻尼力為。=53364.8244ns/m （2-25） （2-26） （2-27）=0.0479m （2-28） 式中: 許用壓力，允許范圍5一7mpa，取7mpa。求得工作缸直徑后，就近選用一種常用的規(guī)格如20，25，30，32，40，50，65mm。故取工作缸內(nèi)徑為50mm工作缸壁厚一般取1-2mm，直徑小取下限，直徑大取上限。故工

34、作缸壁厚取2mm故本次設計中工作缸直徑為50mm，壁厚為2mm；活塞桿行程為180mm，減震器拉伸到最大行程時長度為560mm。壓縮到最短行程時長度為380mm。 2.3.3貯油缸直徑的確定 (1)貯油量的確定由于活塞桿占有一定的空間，當減振器拉長或縮短時，工作腔內(nèi)工作液容量將發(fā)生變化，為此，雙筒減振器專門設計了貯油筒(見圖2-4)，貯油筒必須貯存一定容積的工作液。貯存的工作液越多，越有利于油液散熱，但需貯油空間增大，相應的成本增加。一般地，當減振器活塞桿處于拉伸位置時，貯油筒內(nèi)液面高度不低于工作缸長度的 1/3，活塞桿處于壓縮極限位置時，液面高度不高于工作缸長度的2/3且 （2-29）取式中

35、 一一活塞桿處于拉伸極限時貯油筒內(nèi)油量 d活塞桿直徑(mm)s減振器行程 (mm)。 (2)貯油空間的確定圖2-4 儲油筒工作缸與貯油筒之間的環(huán)形空間稱之為貯油空間，減振器裝配時，一般處于壓縮極限位置，此時貯油筒內(nèi)氣壓等于常壓，當活塞桿拉伸時，貯袖筒內(nèi)油液將補充到工作腔內(nèi)活塞桿體積所占的空間。因此貯油筒內(nèi)壓力將下降，這非常不利于底閥補油充分。貯油簡空間越大，所存空氣越多，壓力變化越小，越有利于底閥補償油液，但其體積大，整車布置困難，成本也增加，一般地 (2-30)式中：貯油空間； 取直徑為70mm貯油筒內(nèi)徑；工作缸外徑；貯油筒貯油長度，可近似取工作缸長度。油量變化量為貯油空間經(jīng)驗算滿足活塞桿處

36、于壓縮極限位置時，液面高度不高于工作缸長度的2/3。本次設計減震器尺寸參數(shù)如下： 活塞桿直徑工作缸外徑貯油筒內(nèi)徑行程 s=180mm工作缸長度 貯油缸壁厚取注油量為2.4減振器結構設計2.4.1活塞閥系設計裝于活塞桿下端的伸張閥和流通閥合稱活塞閥系，由該閥系的伸張閥產(chǎn)生伸張時的阻尼力。壓縮時下腔的油液經(jīng)流通閥充入上腔。圖2-5是本次設計的雙筒減振器上采用的伸張閥系。1-活塞；2-螺母；3-活塞桿；4圓柱彈簧；5-伸張閥；6-流通孔；7-伸張閥彈簧；8-流通孔；9-流通閥；10-流通閥限位環(huán)圖2-5 活塞閥系活塞1通過螺母3固定在活塞桿2的下端。伸張閥是用螺旋彈簧4壓緊閥盤5，通過螺母2可調(diào)整壓

37、緊力。在活塞1的頂端和閥盤5接觸處存在縫隙。它的面積形了固定油道(亦稱旁通閥)。當活塞上移時，油液通過固定油道以及當閥盤被頂開伸張閥中流出，伸張時的阻尼力大小:（1）當活塞低速時，阻尼力由固定通道決定。它包括環(huán)縫的長度和面積大小，活塞桿與導向座襯套之間的環(huán)縫,環(huán)縫接近小孔，其壓力差按下式計算: （2-31）環(huán)縫截面積；流量系數(shù)取0.8。環(huán)縫接近細長孔，其壓力差按下式計算： （2-32）導向座襯套與活塞桿之間環(huán)縫截面積； 工作液動力粘度指數(shù)； l導向座襯套長度。一般情況面積大于面積，因此低速時，伸張閥未開啟之前，起主要作用。大小受制件精度影響較大，制造精度比較好的活塞桿直徑公差為-0.02，導向

38、座孔公差+0.02，襯套壁厚公差-0.02，這樣環(huán)縫間隙將在0.04-0.12間變動，如活塞桿直徑為，極限狀態(tài)壓力差將相差: （2-33）因此提高制造精度，保持穩(wěn)定的環(huán)縫s間隙將是保證低速外特性穩(wěn)定的主要手段。另外環(huán)縫屬細長孔，對油液的動力粘度指數(shù)比較敏感，溫度變化對阻尼力影響較大。（2）當活塞中速運動時，主要取決于閥盤的開度，即由彈簧4的剛度和預緊力決定。彈簧預緊力決定開閥速度點，彈鉸剛度決定外特性曲線斜率。（3）當活塞高速運動時，閥口開度很大，孔6參與節(jié)流。 （2-34）nl阻尼特性呈斜率遞增性；n=l 阻尼特性呈等斜率性；nl阻尼特性呈斜率遞減性。綜合考慮這些因素，可以調(diào)節(jié)出任一種需要的

39、阻尼特性曲線。如圖2-6、2-7、2-8所示。在壓縮階段，一小部分油液通過5周圍的環(huán)縫流回。而大部分油液則在頂開閥片10后經(jīng)內(nèi)側固定通道流回。閥片9是一個較薄的圓盤，僅作單向閥用。它采用圓周導向，通常彈簧圈7壓緊密封。壓緊力由較軟的原片彈簧7提供。彈簧圈彈簧圈上部連接限位環(huán)，該環(huán)同時還作為限位塊，防止活塞高速運動時閥口開得太大。 在壓縮階段，下腔油液頂開閥片及閥墊，流回上腔，由于該閥系伸張，流通閥共用一個通道，這樣就能將積留在閥系上的污物自動地沖走，因此此閥系構成自清潔閥系。2.4.2底閥系設計安裝于工作缸下端的壓縮閥和補償閥合稱底閥系，由壓縮閥提供壓縮行程的阻尼力。在伸張過程中，補償閥開啟，

40、將貯油缸筒內(nèi)的工作液補充到工作腔內(nèi)。 圖2-9所示為本次所設計的雙筒減振器中的底閥。1-支承座；2-流通孔；3-流通孔；4-流通孔；5-壓縮閥；6-彈簧圖2-9 底閥系底閥體 1上開有兩排小孔2及3，閥片4上開有固定通道。（1)當活塞向下低速運動時，工作腔油液大部分從活塞閥系的流通閥流向活塞上腔，多出活塞桿體積部分的油液經(jīng)通道3流入貯油筒，形成阻尼特性，該特性取決于閥片環(huán)縫大小。(2)當活塞向下中速運動時，較高的油液壓力使閥片5向下移動，從而形成環(huán)縫道。該段阻尼特性主要取決于彈簧6的剛度。(3)當活塞向下高速運動時，孔也起節(jié)流作用，此時阻尼特性由2及共同決定。綜合以上因素，可以調(diào)節(jié)出所需的阻尼

41、特性曲線。當活塞向上運動時，貯油筒中的油液推開彈簧6，補償?shù)焦ぷ髑弧５谌?主要零件加工工藝過程3.1活塞桿加工工藝過程零件圖如圖3-1所示毛坯：鍛造45#工藝路線：10 銑兩端面；20 打兩端中心孔；30 粗車20、16外圓；40 半徑車20、16外圓；50 半精銑兩端面；60 右端鉆m8孔并攻絲；70 半精磨20、16外圓；80 精磨20、16外圓；90 表面鍍鉻。3.2活塞加工工藝過程零件圖如圖3-2所示毛坯：鍛造45#工藝路線：10 粗銑左端面；20 粗銑右端面；30 鉆中心孔；40 粗車左端面凹槽；50 粗車右端凸臺；60 半精車左端面凹槽；70 精車左端凹槽；80 鉆組合孔；90

42、粗磨中心孔、活塞外圓；100 半精磨中心孔、活塞外圓；110 精磨外圓。3.3定位環(huán)加工工藝過程零件圖如圖3-3所示毛坯：鍛造45#工藝路線：10 粗銑左端面；20 粗銑右端面；30 鉆中心孔；40 粗車左端面凸臺及凹槽；50 粗車右端面凸臺；60 半精車左端面、凹槽及凸臺；70 半精車右端面及凸臺；80 精車左端面、凹槽及凸臺；90精車右端面及凸臺；100 鉆組合孔；110 半精磨22、50、70、60圓；120 精磨22、50、70、60圓。3.4伸張閥加工工藝過程零件圖如圖3-4所示毛坯：鍛造45#工藝路線：10 粗銑左端面；20 粗銑右端面、半精銑右端面；30 半精銑左端面；40 鉆中

43、心孔；50 粗車外圓；60 半精車外圓；70 粗磨左端面；80 粗磨右端面。第四章 結論以上設計過程為本次輕型貨車懸架減振器匹配分析與結構設計的全部內(nèi)容，在本次設計中，考慮到貨車的實際情況及主要用途，本次設計懸架類型采用了鋼板彈簧及雙作用式液壓減振器非獨立懸架。在滿足最大載重量及可靠性的前提下，盡量提高舒適性，簡化減震器的結構，這樣不僅降低了減振器生產(chǎn)制造的成本，同時也便于日后的維修更換工作。通過上述計算及分析驗證，該減振器基本滿足要求，結構緊湊、簡單、成本較低及實用性強是此減震器的突出優(yōu)點。參考文獻1 曾慶東.機動車減振器設計m.北京：機械工業(yè)出版社，2000.2 汽車筒式減振器尺寸系列及技

44、術條件（qc/t 491-1999）s.3 萬福全.wz551型車輛減振器額定液壓阻力的計算j.成都：成都航空職業(yè)技術學院學報，2008.3.4 成大先.機械設計手冊m.北京：化學工業(yè)出版社，1999.5 長春汽車研究所.汽車試驗技術手冊（下）m.長春：吉林科學技術出版社，1998.6 韓豫萍,孫濤,盛新. 汽車懸架系統(tǒng)的發(fā)展及控制j.工業(yè)控制計算機.2008年21卷第4期.7 周長城,孟婕. 車輛懸架最佳阻尼匹配減振器設計j. 交通運輸工程學報. 第8卷第3期.2008年6月.8 中華人民共和國汽車行業(yè)標準,汽車筒式減振器尺寸系列及技術條件(qc/t491-1999) s.9 史廣奎，李檳，

45、孟憲民，汽車設計中減振器相對阻尼系數(shù)的確定j，汽車工程，1995年（第17卷）第六期.10 楊道齋,張洪信,張鐵柱,劉大維,陳秉聰，兼顧平順性和路面損傷的貨車懸架特性優(yōu)化j, 青島大學學報，2 0 0 5年9月第20卷第3期.11 yu de-fu，chen qing-dong，li wen-jun，basic problems in design and inverse engineering solution for outer characteristic of vehicle suspension shockj. journal of beijing institute of tech

46、nology, 2003, vol. 12, no. 2.12 design and optimization of suspension systems and components m, norwegian university of science and technology.致 謝長達一學期的畢業(yè)設計即將結束，在此特別感謝指導教師王天利老師。在本次設計中遇到很多困難，老師耐心的做出解答，同時也啟發(fā)了我很多靈感。在校外公司實習期間，因為實習單位關于畢業(yè)設計相關資料十分有限，所以多次麻煩同學幫忙查閱相關資料，在此提出感謝。在即將完成畢業(yè)設計時，感謝多位老師幫忙審閱圖紙，避免了一些錯誤。同

47、時還感謝遼寧工業(yè)大學、長春一汽集團及錦州萬德集團為我的這次畢業(yè)設計提供了參觀實習機會。在老師及同學的幫助下，我如期完成了此次畢業(yè)設計，同時也豐富了汽車相關的知識，鍛煉了自己進行機械設計的能力。在此表示謝意。附錄一 相關程序彈簧動撓度的幅頻特性曲線x=0.1:0.1:10;m2=1057;m1=120;u=m2/m1;x0=1.31;w0=2.*pi.*x0;w=2.*pi.*x;b=0.3;a=(1-w./w0).2).*(1+9-1./u.*(w./w0).2-1).2+4.*b.*b.*(w./w0).2.*(9-(1./u+1).*(w./w0).2).2;d=w./w0;y=d.*d.

48、*9./w.*sqrt(1./a);semilogx(x,y)gridxlabel('激振頻率 f/hz');ylabel('|fd/q|');title('彈簧動撓度的幅頻特性曲線');gtext('前懸');legend('f0=1.2,r=9,u=9' );hold onx=0.1:0.1:10;m2=2797;m1=90;u=m2/m1;x0=1.44;w0=2.*pi.*x0;w=2.*pi.*x;b=0.3;a=(1-w./w0).2).*(1+9-1./u.*(w./w0).2-1).2+4.*b.*

49、b.*(w./w0).2.*(9-(1./u+1).*(w./w0).2).2;d=w./w0;y=d.*d.*9./w.*sqrt(1./a);semilogx(x,y,'*')gtext('后懸');附錄二 專業(yè)外文翻譯英文原文：automotive suspension design suspension is to ensure that the wheel or axle with the vehicle carrying system contact between the flexible and able to transfer load, ea

50、sing the impact of vibration attenuation, as well as regulating body in the car, such as the location of the general term for the device. suspension is the transfer function of the most important role in the wheel and the frame all between the force and moment, and to relieve the car when passing th

51、rough the road surface uneven impact, the attenuation caused by the vibration of the bearing system, to ensure the smooth running of vehicles. to this end must be the wheel and the frame or body to provide flexibility between the connected components rely on the flexibility to transfer the wheel or

52、axle and the frame or the vertical load between the body and rely on its deformation to absorb energy to cushion the purpose. adopt a flexible connection, the car can be seen as quality by the suspension, non-sprung mass and spring consisting of vibration system, to bear from the uneven road surface

53、, the aerodynamic and power train, engine incentives. in order to rapidly decay unnecessary vibration, the suspension also must include a damping component, that is, shock absorber. in addition, to ensure that the wheel suspension in the frame or body with all the force and moment between the reliable transmission and decided to wheel in relation to the frame or body of the displacement characteristics of the c