懸架用減振器設(shè)計指南

懸架用減振器設(shè)計指南一、功用、構(gòu)造：1、功用減振器是產(chǎn)生阻尼力的主要元件,其作用是快速衰減汽車的振動,改良汽車的行駛平順性,加強車輪和地面的附著力.其他,減振器可以降低車身部分的動載荷,延伸汽車的使用壽命.當前在汽車上寬泛使用的減振器主假如筒式液力減振器,其構(gòu)造可分為雙筒式,單筒充氣式和雙筒充氣式三種.導(dǎo)向機構(gòu)的作用是傳達力和力矩,同時兼起導(dǎo)向作用.在汽車的行駛過程中間,可以控制車輪的運動軌跡。汽車懸架系統(tǒng)中彈性元件的作用是使車輛專家駛時因為不平路面產(chǎn)生的振動獲得緩沖，減少車身的加快度從而減稀有關(guān)零件的動負荷和動應(yīng)力。假如只有彈性元件，則汽車在遇到一次沖擊后振動會連續(xù)下去。但汽車是在連續(xù)不平的路面上行駛的，因為連續(xù)不平產(chǎn)生的連續(xù)沖擊必然使汽車振動加劇，甚至發(fā)生共振，反而使車身的動負荷增添。因此懸架中的阻尼必然與彈性元件特色相般配。2、產(chǎn)品構(gòu)造定義①減振器總成一般由：防塵罩、油封、導(dǎo)向座、閥系、儲油缸筒、工作缸筒、活塞桿構(gòu)成。②奇瑞現(xiàn)有的減振器總成形式：二、設(shè)計目的及要求：1、有關(guān)術(shù)語減振器利用液體在流經(jīng)阻尼孔時孔壁與油液間的摩擦和液體分子間的摩擦形成對振動的阻尼力,將振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?從而達到衰減汽車振動,改良汽車行駛平順性，提升汽車的控制性和堅固性的一種裝置。阻尼特色減振器在規(guī)定的行程和試驗頻次下，作相對簡諧運動，其阻力（F）與位移（S）的關(guān)系為阻尼特色。在多種速度下所構(gòu)成的曲線（F-S）稱示功圖。速度特色減振器在規(guī)定的行程和試驗頻次下，作相對簡諧運動，其阻力（F）與速度（V）的關(guān)系為速度特色。在多種速度下所構(gòu)成的曲線（F-V）稱速度特色圖。溫度特色減振器在規(guī)定速度下，并在多種溫度的條件下，所測得的阻力（F）隨溫度（t）的變化關(guān)系為溫度特色。其所構(gòu)成的曲線（F-t）稱溫度特色圖。長遠特色減振器在規(guī)定的工況下，在規(guī)定的運行次數(shù)后，其特色的變化稱為長遠特色。氣體反彈力關(guān)于充氣減振器，活塞桿從最大極限長度地點下壓到減振器行程中心時，氣體作用于活塞桿上的力為氣體反彈力。摩擦力減振器以0.005m/s的速度運行時存在的阻力，定義為摩擦力?？粘桃驗闇p振器油里面有較大的汽泡致使的，在減振器運動中出現(xiàn)的阻尼力偏小或沒有阻尼力的某段行程。減振器行程減振器最大長度與最小長度之差稱為減振器行程。2、系統(tǒng)要求①在懸架壓縮行程內(nèi)，減振器阻尼應(yīng)較小；②在懸架伸展行程內(nèi)，減振器阻尼應(yīng)較大；③當車橋（或車輪）與車架（或車身）的相對速度過大時，減振器阻尼力應(yīng)保持在必然的限度以內(nèi)；三、設(shè)計注意事項：a、經(jīng)過計算只好獲得減振器的大概阻力范圍。怎樣使減振器與彈性元件獲得一個正確的最正確般配值，則是一個很復(fù)雜的問題，要考慮到汽車使用條件、整車參數(shù)、懸架形式、各件之間的摩擦，減振器的速度特色等要素，在計算后，進行實驗修正。b、假如減振器示功試驗時阻力相差15﹪，有經(jīng)驗的評分員已可在道路試驗時感覺出來。一般人員也能分辨出阻力相差30﹪。因為當前一般整車中的減振器阻力是不可以專家駛時調(diào)整的，因此減振器是不可以能同時知足各樣路況及載重要求的。比方知足汽車重載要求時，空載時就顯得太硬；在瀝青路面行駛時感覺適合，在壞路行駛時必然搖擺不斷。因此選擇減振器時只好采納折衷方法，知足一種主要的工況而略為“照料”一下其他工況。比方：吉普車減振器阻力應(yīng)選規(guī)則得比滿載壞路行駛時的最正確值略小一些，在好路上行駛時只得讓減振器顯得硬一些。相反，小客車減振器阻力應(yīng)選擇得比好路高速行駛時最正確值略大一些，而在壞路行駛時只好讓車身略有搖擺。c、選擇的阻力是示功試驗時的阻力，而減振器在整車中的實質(zhì)工作阻力要大于其5～10倍。四、設(shè)計流程：1、正向設(shè)計：2、逆向設(shè)計：五、計算和考證：、正向設(shè)計：5.1.1、減振器阻尼力特色確實定油液經(jīng)過節(jié)流閥產(chǎn)生的阻尼力為節(jié)流閥雙側(cè)壓力差與承壓面積的乘積，壓力P為：Q2QP2Cd2a2N/mm2式中：－油液密度，kg/mm3；－經(jīng)過閥的流量，mm3/s；－節(jié)流孔面積，mm2；Cd－流量系數(shù)；－節(jié)流孔形狀和油液粘度有關(guān)的系數(shù)；5.1.2、振器相對阻尼系數(shù)確實定減振器裝車后的基本參數(shù)，一般用相對阻尼系數(shù)表示，相對阻尼系數(shù)為：2KM式中：－相對阻尼系數(shù)；－減振器阻尼系數(shù)(阻尼特色的導(dǎo)數(shù))；K－懸架剛度，N/mm；-簧上質(zhì)量，kg；當相對阻尼系數(shù)1時，產(chǎn)生非周期域運動，很大時固然能在共振區(qū)很快衰減振動，但在非共振區(qū)內(nèi)激振增大。當1時，產(chǎn)生周期運動，很小時振動衰減很慢，共振振幅過大。一般相對阻尼系數(shù)值在～范圍內(nèi)，關(guān)于無阻尼的彈性元件去上限，彈性元件和懸架導(dǎo)向機構(gòu)中存在阻尼時取下限。為快速衰減汽車振動又不把大的路面沖擊傳達到車身上，一般把減振器拉伸和壓縮阻力按8：2～6：4的比率分派。選擇減振器阻尼力系數(shù)時，應(yīng)試慮懸架導(dǎo)向桿的杠桿比和減振器的安裝角度的影響，以下列圖所示減震器阻尼力系數(shù)應(yīng)為：2mi2cos2Ns/mmn式中：i－杠桿比，ia－減振器軸線與垂直線的夾角；－簧上質(zhì)量固有頻次。5.1.3、減振器主要尺寸確實定選擇減振器尺寸時主要考慮一下兩點：在工作速度范圍內(nèi)油液壓力適合，可以獲得堅固的阻力值，簡單保證油封的靠譜性；減振器擁有足夠的散熱面積，防備因溫度過高惹起阻力弱減或減振器初期無效。作缸徑確實定：可依據(jù)減振器最大拉伸阻力和最大贊成壓力近似求出工作缸徑。4FmaxD2p1mm式中：D－作缸徑，mm；p－工作缸贊成最大壓力，一般為3～4N/mm2；Fmax－減振器最大拉伸阻力，N;－減振器桿直徑與工作缸之比，雙筒減振器為～，單筒減振器為～。求出缸徑后，參照JB1459標準，選擇適合的標準工作缸徑。減振器儲油缸直徑Dc1.35~1.57D，工作缸與儲油缸壁厚一般取～mm。5.1.4、減振器行程的選擇減振器總行程S由上行程S1，下行程S2兩部分構(gòu)成，即：S=S1+S2a、上行程：S1=L-Lmin為汽車滿載時減振器兩吊耳處中心距。S1應(yīng)略大于懸架系統(tǒng)滿載上行程（假定緩沖塊零落）。b、下行程：S2＝Lmax-L因為減振器可承受一部分反跳拉力，因此S2只需略大于彈簧的靜撓度。S1、S2選擇不妥必然使減振器工作不正常，因此產(chǎn)生拉脫壓毀、撞壞或安裝支架斷裂等現(xiàn)象。、有參照車的設(shè)計（逆向設(shè)計）5.2.1輸入項：基準車與開發(fā)車的車輛狀態(tài)量：a、DesignLoad時的前輪SprungWeigh（單側(cè)輪）Wfb、DesignLoad時的后輪SprungWeigh（單側(cè)輪）Wrc、前輪端的SpringRate（單側(cè)輪）Kfd、后輪端的SpringRate（單側(cè)輪）Kre、前S/ABS的LeverRatio--rff、后S/ABS的LeverRatio--rr、檢測基準車前后S/ABS的單件零件阻尼力特色：按、、、、1.0m/s五組速度測減振器拉伸、壓縮時的阻尼力特色。、計算出基準車以及新開發(fā)車的前后輪臨界阻尼力系數(shù)Ccf、Ccr：Cc2WK9.8W:DesignLoad時的單側(cè)輪的SprungWeighK:輪端的SpringRate5.2.4、計算基準車前后輪端的阻尼力系數(shù)Cf、Cr：單個零件阻尼力r2C＝單個零件速度5.2.5、計算HA車輪端的阻尼力系數(shù)比C/CC因為設(shè)計思想為H13前后輪輪端的阻尼力特色和參照車HA車同樣，因此，兩車的C/CC一致，則得出H13車輪端阻尼力系數(shù)為：CH13CACCH13CCA5.2.6、計算新開發(fā)車的S/ABS單個零件的阻尼力特色：單個減振器速度＝輪端速度×r綜上得：H13車S/ABS單個零件的阻尼力＝CH13單個零件速度r2這樣我們就獲得一組阻尼力－速度特色值，可以大概做出阻力－速度特色曲線：六、主要試驗項目和方法：阻力特色試驗試驗零件總數(shù)目：≥2支。a、程序或標準：、減振器要垂直放在試驗臺上；、試驗溫度是20±2°C,試驗前試件在恒溫箱中保留最少6h以上；、試驗的開始地點在減振器行程的中點；、試驗行程100mm，試驗行程中點與減震器的行程中點一致；、速度分別為：、、、、1.00m/s。b、接受標準：0.05m/s速度時的特色僅做參照，其他速度下的壓縮和伸展力要知足設(shè)計要求（阻尼值按圖紙要求或等般配達成后確立）。c、目標要求：在各樣速度下的壓縮和伸展力知足設(shè)計要求（阻尼值見批量生產(chǎn)圖紙）。、示功試驗試驗樣件數(shù)目：≥2支a、程序或標準：、減振器要垂直放在試驗臺上；(2)、試驗溫度是20±2°C，試驗前試件在恒溫箱中保留最少6h以上、試驗的開始地點在減振器行程的中點；、試驗行程100mm，試驗行程中點與減震器的行程中點一致；、速度分別為：、、、、1.00m/s；、做示功圖。b、接受標準：(1)、示功圖應(yīng)豐滿，圓滑，不得有空程，畸形等，阻力隨速度的變化曲線應(yīng)當是連續(xù)無畸變的；、示功試驗中，不得有漏油現(xiàn)象，不得有顯然的噪聲。c、目標要求：(1)、示功圖應(yīng)豐滿，圓滑，不得有空程，畸形等，阻力隨速度的變化曲線應(yīng)當是連續(xù)無畸變的；、示功試驗中，不得有漏油現(xiàn)象，不得有顯然的噪聲。、長遠性試驗試驗樣件數(shù)目：≥2支a、程序或標準：、雙動長遠性試驗臺；、強迫風冷或水冷，溫度為60－80°C；、振動方式：上下兩頭同時沿垂直方向振動；、上端振動頻次：1Hz；、下端振動頻次：12Hz；、試驗次數(shù)：100萬次（上端）；、記錄速度為0.3m/s時的阻力變化；、試驗時，應(yīng)模擬實車受力，在活塞桿導(dǎo)向座處施加適合的側(cè)向力。b、接受標準：長遠試驗后阻力變化最大為±15％，漏油不該攪亂減振器運行。c、目標要求：長遠試驗后阻力變化最大為±15％；在試驗開始和結(jié)束時稱重，丈量漏油量，質(zhì)量損失≤10%；、高低溫試驗試驗樣件數(shù)目：≥2支考證減振器的高低溫特色，做出溫度特色P-t曲線并計算熱衰減率。a、程序或標準：、每種溫度條件下的試件都要放到恒溫箱中間在該溫度下最少寄存6h以上；、丈量基準溫度為-30℃±3℃和80℃±3℃，試驗溫度挨次為：20℃、-30℃、80℃、20℃；溫差均為±3℃。、各溫度下的丈量方法近似于在環(huán)境溫度下進行丈量。正式試驗前，應(yīng)先做2次預(yù)行程，預(yù)行程要求與試驗行程同樣，依據(jù)不同樣的試驗設(shè)施，采納活塞運行速度V=（～）m/s。b、接受標準：減振器在試驗全過程中不得破壞，有關(guān)于20℃±3℃時，減振器性能的變化量（%）（拉伸和壓縮）：在-20℃±3℃時，阻尼力增添＜200%；在+80℃±3℃時，阻尼力損失＜30%，且第一次20°C測試的阻尼力與最后一次20°C的測試的阻尼力相差不得大于60N。（0.60m/s）。c、目標要求：減振器在試驗全過程中不得破壞。試驗前后，在20℃下的丈量結(jié)果，各速度下減振器性能的變化量應(yīng)小60N或7%；在-30℃±3℃時，阻尼力增添＜200%；80℃±3℃時，阻尼力損失＜25%。、漆層性能試驗試驗樣件數(shù)目：≥2支考證減振器漆層的耐腐化性能。a、程序或標準：、鹽霧試驗:油漆層表面切割劃線（長50mm，寬0.5mm）；關(guān)于承受側(cè)向力的麥弗遜式懸架所使用的減振器總成本體耐鹽霧試驗要求480h；不承受側(cè)向力滑柱式減振器鹽霧試驗要求360h；彈簧與減振器分開安裝種類的減振器試驗要求240h；b、接受標準：試驗后漆層無起泡、無母體金屬腐化，劃線四周腐化寬r＜2.5mm。c、目標要求：、鹽霧試驗：試驗后漆層無起泡，無母體金屬腐化，劃線四周腐化單邊r<2.5mm、試驗后在室內(nèi)擱置30分鐘漆層無起泡，母體無金屬腐化、摩擦力試驗檢測總成相對運動件之間的摩擦力值。試驗樣件數(shù)目：≥2支a、程序或標準：減振器垂直向上安裝，試驗開始地點在減振器行程的中點，在試驗從前要進行減振器磨合試驗，、溫度：試件在20°C恒溫箱擱置6h以上；、振幅：±5mm；、頻次：；、激振地點：外筒底部；激振形式：正弦波；激振方向：垂直向上；施加激振時，保證減振器活塞運行速度為0.005m/s。、在活塞桿導(dǎo)向座中間外殼上施加側(cè)向力，前減振器按次次0～300～600～900N（±%N）施加；后減振器按次次0～50～100～150N（±%N）施加。b、接受標準：施加側(cè)向力為0時摩擦力小于50N，施加側(cè)向力為最大時摩擦力小于100Nc、目標要求：施加側(cè)向力為0時摩擦力小于50N，施加側(cè)向力為最大時摩擦力小于100N。、噪聲試驗試驗樣件數(shù)目：≥2支a、程序或標準：減振器垂直向上安裝，試驗開始地點在減振器行程的中點，距減振器本體100mm處設(shè)置噪音傳感器。減振器試驗環(huán)境噪音小于20dB。、活塞行程：±25mm±1%；(2).活塞速度：0.1m/s、0.3m/s、0.6m/s；(3).振幅：40mm；、試驗溫度20℃±3℃、60℃±3℃；、測試時依據(jù)整車實質(zhì)狀況和試驗提出人的要求對前、后