减振器机构类型及主要参数的选择计算

4.7减振器的机构类型和主要参数选择计算4.7.1分类最常用于悬挂装置的减震器是内部充满液体的液压减震器。汽车车身和车轮振动时，减震器内的液体通过阻尼孔时的摩擦和液体的粘性摩擦形成了振动阻力，将振动能量转换为热，释放到周围空气中，实现了快速衰减振动的目的。如果能量耗散是简单的压缩行程或扩展行程，则此减震器称为单向作用减震器，反之称为双向作用减震器。后者被广泛使用，因为减振效果优于前者。减震器根据结构形态分为摇臂及鼓类。摇臂减震器即使在工作压力(10-20mpa)较大的情况下也能工作，但由于工作特性受活塞磨损和工作温度变化的影响很大，因此将报废。汽缸减震器的工作压力只有2.55MPa，但由于稳定的工作性能，在现代汽车中被广泛使用。鼓式减震器分为三种类型：单缸、双缸和膨胀缸。双缸充气液压减振器具有工作性能稳定、干摩擦阻力小、噪音小、全长短等优点，在汽车上的应用越来越多。设计减震器时必须满足的基本要求是保证车辆在使用期间行驶方便性的稳定性能。4.7.2相对衰减系数减震器打开卸荷阀之前，减震器的阻力f和减震器的振动速度之间存在以下关系(4-51)表达式中减震器的衰减系数。图4-37b显示了减震器的电阻-速度特性图。此图包含四条近似直线段，其阻力-速度特性分别具有压缩笔划和扩展笔划的阻力-速度特性。每个段特性线的斜率是减震器的阻尼系数，因此减震器有四个阻尼系数。除非特别指定，否则减震器的阻尼系数是打开卸荷阀之前的阻尼系数。通常，压缩行程的阻尼系数与扩展行程的阻尼系数不相等。图4-37减震器的特性a)阻力-位移特性b)阻力-速度特性如果汽车悬架上有制动，那么弹簧质量的振动就是周期阻尼振动，用相对阻尼系数的大小测量振动衰减速度。中的表达式如下所示(4-52)类型，c是悬挂系统的垂直刚度。弹簧上的质量。样式(4-52)表示减震器的阻尼效果与其他刚度c和其他弹簧上具有质量的悬挂系统相匹配时，将产生其他阻尼效果。较大的值会导致振动快速减少，同时大的包装冲击会传播到身体。较小的值则相反。通常，压缩笔划时的相对阻尼系数较小，扩展笔划时的相对阻尼系数较大。保持两者之间的关系=(0.25 0.50)。设计时，首先选择和的平均值。对于没有内摩擦的弹性元件悬架=0.25 0.35；对于有内摩擦的弹性元件悬架，值较小。道路行驶条件低的汽车必须具有较大的值。通常为 0.3；要避免悬挂碰撞帧，请使用=0.5。4.7.3测定减震器的衰减系数减震器阻尼系数。由于悬挂系统固有振动频率，理论上。实际上，必须根据减震器的放置特性确定减震器的衰减系数。例如，如果减震器安装在图4-38a中，则减震器的阻尼系数计算如下图4-38减震器安装位置(4-53)中间，n是双横臂悬架的下臂长度。a是减震器的下臂连接点到车身下臂铰链的距离。如果减震器已安装，如图4-38b所示，则减震器的阻尼系数将占用以下计算(4-54)其中a是减震器轴和竖直线之间的角度。如果减震器如图4-38c所示安装，则减震器的衰减系数计算如下(4-55)解析式(6-53)至型式(6-54):如果下臂长度为n，则变更减震器的固定点位置或减震器轴线与垂直线之间的角度。影响减振器阻尼系数的更改。将插入其他数据4.7.4确定最大卸货力为了减少对机体的冲击，减震器的活塞振动速度达到一定值时，减震器将打开卸载。此时活塞的速度称为卸载速度。如果已安装减震器，如图4-38b所示(4-56)表达式中的卸载速度，通常为0.15 0.30m/s；a是本体振幅，取40mm，是悬吊振动的自然频率。扩展笔划时，如果阻尼系数已知，则加载笔划的最大卸载力。4.7.5简易减振器工作缸直径d的确定根据扩展行程的最大卸货力计算工作圆柱直径d(4-57)对工作圆柱的最大允许压力取3 4 MPa。连杆直径与气缸直径的比率，双缸减震器=0.40至0.50，单缸减震器=0.30至0.35。减震器的工作气缸直径d包括20、30、40、(45)、50、65mm等。选择时，必须根据标准进行选择。筒管直径=(1.35 1.50) d，壁厚2mm，材料选取20钢。4.8稳定杆的设计计算为了降低汽车固有振动频率，改善驾驶方便性，现代汽车悬架的垂直刚度值都很小，汽车的横向倾斜刚度值也很小，结果在汽车转弯时车身侧倾严重，影响了汽车的行驶稳定性。为此，现代汽车大部分安装稳定器拉杆，提高悬架的横向倾斜刚度，提高汽车的行驶稳定性。稳定器拉杆安装在独立悬架中的一般方法如图4-39所示。左右车轮朝同一个方向跑时，稳定杆不起作用。左右车轮有垂直相对位移时，稳定杆扭转，起到弹性元件的作用。稳定杆的优点是增加悬架的横向倾斜刚度，从而减少汽车转向时车身的横向倾斜，同时有助于正确选择前后悬架的横向倾斜刚度比(如上所述)，并帮助实现汽车所需的转向特性不足。通常在汽车前、后悬架上安装稳定杆，或只安装在前悬架上。只要安装在后悬架上，汽车就倾向于转向太多。稳定杆的缺点是，在车凹凸不平的道路上行驶时，左右车轮之间存在垂直相对位移，稳定杆的作用会使车轮上的垂直刚度增大，从而影响汽车的平顺性。图4-39稳定条安装图在某些悬架中，稳定杆同时起部分导杆的作用，但在其他情况下，应按照设计，避免与悬架中的导杆的运动干扰。为了缓冲振动隔离并降低噪音，稳定器拉杆以及车轮和框架的连接处都有橡胶支座。稳定杆用于整体式桥梁的独立悬架时，横向斜刚度等于车轮上的等效横向斜刚度。用于独立悬架(参见图4-39)时，稳定杆的横向倾斜刚度和车轮的等效横向倾斜刚度之间的转换关系如下：即，在汽车的左右车轮连接处，大小相等，相反方向的垂直力很小，这两个力在左右车轮上的垂直位移分别为和。此时，必须调查稳定杆的车轮上的等效横向倾斜刚度，因此，无论悬架上的弹簧力如何，必须执行相同的操作(4-58)作用于稳定杆的弯矩和角度为(4-59)(4-60)中间稳定杆的角度刚度为(4-61)同样，车轮的等效角度刚度为(4-62)风格轮盘。将格式(4-62)和样式(4-58)替换为格式(4-61)(4-63)在连接点处，由于橡胶零件的变形，稳定杆的横向倾斜刚度降低了约15%到30%。稳定杆的两端以相同大小和相反方向的垂直力工作(见图4-40)时，该末端的垂直位移可以通过以下材料动态计算得出(4-64)材料的弹性系数，=Mpa；稳定杆的截面惯性矩，稳定杆直径，毫米；端点力，n；端点偏移，mm其余各金额的含义见图4-40。稳定杆的角度刚度通过表达式(4-64)得到(4-65)图4-40稳定器杆计算图角度刚度计时时，所需稳定杆直径为(4-46)通常，图4-40所示的稳定杆的最大应力发生在截面b的内部(螺旋弹簧的内部扭应力大于外部的原理是r在此确定曲度系数)，因此与月球的圆角半径有关。对于稳定杆，最大扭转应力为700MPa，即 700mpa (4-47)格式曲度系数，弹簧指数。所需的最小圆角半径r可由表达式(4-46)和中的表达式来得出。通常，r的建议值不是1.25d，以减少扭转应力。其他位置的应力通常小于b截面内部的扭应力。在图4-40中，如果支承c的位置接近中心，则在c截面中同时接受弯矩和扭矩的作用时，主应力可能会更大，如果