与平顺性相关的部件PPT演示课件

第九章与平顺性相关的部件,主要部件包括：轮胎，悬架和座椅悬架包括：弹性元件、阻尼元件、导向机构,1,第一节弹簧,主要包括两类弹簧1、金属弹簧（钢板、螺旋和扭杆弹簧）2、气体弹簧（空气、油气弹簧）,2,一、金属弹簧1、钢板弹簧（如下图9-1所示为钢板弹簧受力情况）设计思路:弹性+导向缺点：负载变化时，动行程降至允许值以下（击穿）固有频率随载荷变化吊耳处和多层板簧的各簧片之间有干摩擦（非线性）（如图9-2所示）应用：多用于载重货车上，少数用在客车和其他车辆上,3,4,当簧片呈抛物线形状时，在一定长度下其弯曲应变保持恒定，由多个簧片组合而成的钢板弹簧被称作抛物线弹簧。抛物线弹簧比传统层叠式钢板弹簧的优势可由图9-3看出,5,图9-3所示的三种弹簧具有相同的长度、刚度和额定负载,6,2、扭杆弹簧,扭杆通常被做成空心，以除去不受力的中心部分，使元件质量更轻。设计思路：G：材料的切变模量；极惯性矩；L为杆长。所以有：,7,缺点：纵向或者横向布置，以纵向居多，结构布置比较困难。应用：主要用于轻型客车或货车,8,图9-5所示为纵向布置的扭杆弹簧（前悬架）,9,3、螺旋弹簧,设计思路：螺旋扭杆（r=D/2,L=螺旋弹簧总长），节省空间（）,10,缺点：必须有精心设计的导向机构图9-6所示为螺旋弹簧的几类改进型,11,应用：适合各类车型图9-7所示为一种改进型螺旋弹簧,12,二、气体弹簧,1、空气弹簧设计思路：以等温（慢速）和绝热（快速）气体压缩过程为弹性力。n=1,等温n=1.33，绝热图9-8为其工作原理图,13,图9-9所示为有限的理论弹簧高度情况下，气体弹簧的弹性特性曲线,14,理论弹簧高度弹性作用力刚度振动时的固有频率,15,优缺点：非线性特性好，乘坐舒适性好，需导向机构，结构复杂，制造成本较高应用：主要用于客车，在多数的重型商用车上使用。,16,2、油气弹簧设计思路：以气体（氮气）作为弹性介质，以油液作为传力介质，等效于1个气体弹簧+1个液力减震器优点：除了传递压力外，还能车身高度调节、车身减震、悬架刚性闭锁、辅助密封气体等功能。应用：主要用于军用车辆、矿山车辆以及豪华轿车,17,图9-11所示为油气弹簧结构,18,第二节减震器,一、车用减震器的分类1、摩擦式减震器典型的库仑摩擦形式(F-S),F与速度关系不大，对水、油等杂质较敏感。不能满足车辆的性能要求，已被淘汰。,19,2、液力式减震器工作原理：小孔节流产生阻尼力（孔径不对称性）（1）摇臂式减震器：只用于军事装甲车辆上（2）筒式减震器：分为单筒式和双筒式两种，后者比较常用单筒式：散热性好，工作缸暴露易损，成本高，寿命短。双筒式：散热性差，有真空穴蚀现象，成本低，寿命长。,20,图9-12所示为几类筒式液力减震器原理图,21,二、减震器特性,1、用曲线加以描述，其特性曲线形状取决于减震器内部的控制阀节流孔A和B（渐开式）的截面积，且所以有,22,2、数学模型为活塞运动速度，CD为阻尼系数，n为阻尼指数3、实际原理单线性化两段线性化多段线性化（试验数值拟合）,23,第三节导向机构和座椅,一、导向机构1、非独立悬架导向机构：纵置板簧+非独立悬架2、独立悬架导向机构结构形式：单臂式【横纵斜】双臂式【等/不等长，双纵】滑柱摆臂式烛式所有机构的优缺点是汽车构造（各有所长）,24,如图9-15所示为几类悬架结构形式图,25,二、座椅,按人体工程学设计的振动系统，优化座椅设计可改善车辆平顺性，通常认为座椅固有频率为：2.55Hz1、考查车-椅系