0403241杨勇汽车减震器疲劳试验机的设计

1、毕毕业业设设计计方方案案 题题 目目 汽车减振器疲劳试验机的设计 学学 院院 机械工程学院 专专 业业 机械工程与自动化 班班 级级 机自 0703 学学 生生 杨勇 学学 号号 20070403241 指导教师指导教师 杨可森 二一一 年 五 月 三十 日 摘 要 减振器作为车辆的关键部件，由悬架梁和阻尼器组成，减振器要求匹配的好坏 对整车的驾驶平稳性，操纵的稳定性和舒适性等有重要影响。减振器悬架弹簧能缓 冲地面对车辆的振动，减少车辆和乘员承受的惯性力。减振器的性能与寿命对车辆 极为重要，它是改善车辆行驶的平稳性，舒适性，转向操纵性，制动性和安全性。 为了保证减振器的各种性能能满足需要，在批

2、量生产前必须对减振器进行各项 指标进行式样的测试。为了测试减振器的疲劳特性，需要专门生产设计一种试验机 对减振器的寿命进行测试，疲劳机液压系统设计的合理性，不仅体现在动态静态疲 劳试验功能的实现、动作要求和保证精度上，还应体现在系统效率高、附件匹配设 置合理和辅助功能正确等。在液压系统设计中，还应考虑系统在正常动作时具有较 强的抗污染能力，以降低液压系统的故障，提高系统的可靠性和工作效率。 本减振器疲劳试验机主要用于测试各种试件的使用寿命，主要由主机、液压源， 控制系统三大部分组成。采用电液伺服系统，多功能全方位的检测反馈测试系统， 能对减振器的工作性能和疲劳性能有很好的检测和对减振器的改进进

3、行有效的分析。 该减振器液压疲劳试验机实现了新型的便携的试验方法，同时多工位试验，应力位 移时时检测反馈。 关键词：减振器；电液伺服系统；疲劳试验机；负反馈; abstract shock absorber is of the key components as vehicles by suspension beam and damper composition, the stand or fall of shock absorber for complete vehicle matching requirements is most important influence of the st

4、ability of driving stability, manipulation and comfort and so .shock absorber suspension spring can buffer to face the vibration of the vehicle, reduce vehicle and crew to afford the inertial force. shock absorber performance of vehicle with life, it is important to improve vehicle and steadiness, c

5、omfort, steering control, brake and safety. in order to ensure various properties is able to content the shock absorber in batch production needs, the former must undertake all indexes of shock absorber of style test. in order to test the fatigue property of shock absorber, it need design special pr

6、oduction to test of shock absorber of the machines fatigue life, the rationality of the design of dynamic by hydraulic,it reflected not only in the realization of the function of static fatigue test accuracy requirement and guarantee, the action, still should reflect in system of high efficiency and

7、 accessories matching set reasonable and the auxiliary function correctly, etc. in hydraulic system design, it still should consider system in normal when the movement has stronger ability to fight pollution, in order to reduce hydraulic systems fault, and improve the system reliability and efficien

8、cy. this shock absorber tester is used to test the fatigue specimens, it is composed by the three service of the host,hydraulic fountain, control system. by applying electro-hydraulic servo system, multi-function comprehensive inspection feedback testing system of shock absorber, can the working per

9、formance and fatigue properties have very good detection and the improvement of shock absorber effective analysis. the shock absorber hydraulic fatigue test enginery achieved new portable test method and multistage test, stress displacement detection feedback. key words：shock absorber; the overall b

10、attery solution servosystem; fatigue tester; negative feedback. 目 录 摘 要i abstractii 第一章 前言 1 1.1 减振器的概述.1 1.1.1 减振器的发展1 1.1.2 减振器的组成及作用2 1.2 汽车减振器疲劳试验机的基本功能及设计要求2 1.2.1 汽车减振器疲劳试验机的发展历史.2 1.2.2 汽车减振器疲劳试验机的基本功能.3 1.2.3 汽车疲劳试验机的设计要求.3 1.3 论文研究的意义4 第二章 汽车减振器疲劳试验机总体设计步骤.5 2.1 试验机结构示意图的确定.5 2.2 液压系统原理图的确定

11、.5 2.2.1 选择液压回路.5 2.2.2 组成液压系统的原理图的初步确定.6 2.3 液压系统的计算和选择主要的液压元件.7 2.3.1 本试验机的设计的主要技术指标.7 2.3.2 主要液压元件的的选择及设计.8 2.3.3 液压辅助元件的的选择.13 2.4 测试系统的确定.14 2.4.1 电液伺服系统.14 2.4.2 位移传感器和力传感器.15 结论.16 参考文献.17 致谢.18 第一章第一章 前言 1.11.1 减振器的概述 1.1.11.1.1 减振器的发展 自从 20 世纪 60 年代开始，几乎每年都有很多项减振器的专利出现，尤其以日 本和美国居多，我国自从 1956

12、 年一汽底盘分厂按苏联提供的图纸仿制出国内第一支 摇臂式汽车减振器，上海汽车底盘厂按美式汽车减振器式样仿制出出国内第一支筒 式汽车减振器后，到 20 世纪 70 年代基本上全部采用了筒式减振器，如图 1-1。 图 1-1 筒式减振器 筒式减振器有单筒式和双筒式之分。单式减振器对外界碰上比较敏感，而双筒 式减振器可以阻挡外界的侧面碰伤，目前汽车基本上都采用双向作用式减振器。 ，这 种减振器有以下特点：(1)在悬架压缩行程减振器阻尼力较小，充分利用弹性元件的 弹性来缓和冲击。(2) 在悬架的伸张行程中，减振器阻尼力较大，以实现迅速减振。 (3)当汽车和车架的相对速度过大时，减振器应当能自动加大液流

13、通道截面积，使阻 尼始终保持在一定范围内，以避免承受过大的冲击载荷。 到目前为止，汽车减振器技术的发展可以分为三个阶段：20 世纪 60 年代以前 是定阻尼参数减振器阶段，而后随着汽车技术的迅猛发展，人们对可调节减振器性 能认识的进一步深入，各式各样的减振器不断的涌现，不过其主要焦点集中在控制 节流孔流量的变化方面；随着计算机技术的不断发展，到 20 世纪 80 年代以来，计 算机技术在汽车工程领域得到了广泛的应用，特别是高级轿车的智能化发展，光电 传感器及超声波传感器在汽车技术发展方面发挥了巨大作用，从而实现减振器特性 智能化可调和时时可调，有力的解决了汽车乘坐舒适性与操纵安全性的矛盾。到目

14、 前为止，以第二阶段的研究技术为基础，大力研究可调阻尼减振器，特别聚焦在减 振液粘度的可调性方面。近年来学者们利用磁流体作为减振液通过控制磁场强度也 达到调整减振器性能的要求，大量的研究表明，以磁流体为减振液的阻尼调节性能 较电流变流体的调节性能为好，但是目前两种方式都没能做出令人期待的产品模型， 任然处于研究阶段，减振器的发展前景也是非常客观的。 1.1.21.1.2 减振器的组成及作用 减振器作为汽车的关键部件，由悬架弹簧和阻尼器组成，减振器要求匹配的好 坏对整车的驾驶平稳，操作的稳定性和舒适性等有重要影响。减振器悬架弹簧能缓 和地面对车辆的振动，减小车辆和乘员的惯性力。 常见的减振器主要

15、是被动振动，减震效果一般，多用于中小排量的道路摩托车 上。目前，较新的减振器多采用半主动减振，他调整方便，能满足一定的道路工况， 多用于高档的大排量高速公路赛车和越野车摩托车上面，主动减振性减振器，能适 应连续不断的路面情况，由于制造成本高，目前任然主要应用于高档汽车上。随着 人们生活水平的提高与主要相关工艺等难关的攻克，主动减振器将会应用于汽车上， 是未来高档汽车减振器的发展方向。 从当前社会发展来看，减振器的需求任然在不断的扩大，一部汽车如果缺少了 减振器就等于是个废品。但是不同的汽车对配对的减振器的要求不同，车辆行驶时， 如果减振器阻力过小，振动将长久持续，使轮胎接地性差，一旦进入高速行

16、驶时， 汽车极容易失去控制造成翻车事故；如果减振器阻力过大，将不可避免产生过大的 冲击力，造成阻尼器原件损坏或妨碍车轮的迅速回弹；如果减振器压缩阻力大于或 等于复原阻力，在实际使用中车轮会经常受到地面的冲击，尤其当汽车驶入凹坑或 驶过凸起物时。阻尼器受压产生的阻尼力作用与车身，从而对车身形成冲击，使乘 员感到不适。因此，与行驶要求相匹配的减振器极为重要，它能改善车辆行驶的平 稳性、舒适性、转向操纵性、制动性和安全性等。 1.21.2 汽车减振器疲劳试验机的基本功能及设计要求 1.2.11.2.1 汽车减振器疲劳试验机的发展历史 因为工业制品所遇到的振动几乎都是随机振动，所以代替以前的正弦波振动

17、试 验的随机振动正在加速普及。1990 年出品的振动试验机【1000 牛顿以上】大约 50% 带有随机振动控制仪。大型的汽车和部件制造商随机振动控制仪控制拥有超过了 50%。 实际试验的第一个目标理想上是力图使实验环境和试验环境一致。实际试验的第二 个目标是给出针对下述问题的方法：实际环境的振动是三轴向同时进行的，而试验 是一个一个地实施的。1990 年三轴同时振动试验装置的制造技术问题被解决了。九 十年代的课题是确立试验标准和降低试验装置的生产成本。 1.2.21.2.2 汽车减振器疲劳试验机的基本功能 汽车减振器疲劳试验机原理方框图，如图 1-2： 图 1-2 试验机原理图 汽车减振器试验

18、机主要应用于各个试件的寿命试验。它主要由主机、液压源、 和控制系统三大部分组成。 主机包括液压缸、机件夹具、力传感器、位移传感器等部分组成。是疲劳机的 执行系统，可以对试件进行加载并由力传感和位移传感器将力、位移反馈到控制部 分。 液压源是减振器疲劳试验机的液压系统，为液压缸提供具有一定压力和流量的 液压油，使液压缸在力循环和位移循环控制之下给被测试试件加载，以达到静态测 力或动态测力疲劳试验的目的。 控制部分主要由电液伺服阀、测量传感器、计算机、打印机及软件控制系统组 成，是减振器疲劳试验机的操作和指挥系统 1.2.31.2.3 汽车疲劳试验机的设计要求 (1) 试验机和主机的结构特点及工作

19、原理，主要包括主机动作采用的液压执行 元件，个执行元件的运动方式、行程、动作循环、以及动作时间是否需要同步或者 互锁等。 (2) 汽车疲劳试验机对液压传动系统的性能要求，主要包括各执行元件在各工 作阶段的承受的压力、负载的大小、传动的平稳性、换向定位的精确性以及对系统 的效率、温度等的要求。 (3)主机对液压传动系统控制技术的要求。主要包括伺服放大器的抗干扰，显示 器的准确性，位移和负载传感器的灵敏度，计算机控制系统的稳定性 (4) 主机的使用条件及工作环境的要求，如温度、室温、震动冲击过大、是否 具有腐蚀、最大承载等情况。 1.31.3 论文研究的意义 目前国外的减振器生产有着完整的工艺过程

20、，由于注重研发，产品的种类很多， 已形成系列化，跟新换代比较快。我国的减振器研究和使用较晚，相比于国外减振 器设计的先进行、科学性和成熟性，我国的起点相对较低，为了更好的发展汽车减 振器，对汽车减振器疲劳试验机的性能和测试精度都要有相当严格的要求，由于国 外企业技术的保密，我国汽车减振器疲劳试验机任停滞在对进口产品的测绘与仿制 阶段缺乏实质性的基础理论研究和强有力的技术支撑。我国减振器试验机行业迫切 要求提高我们的自主开发能力。本课题拟定在对减振器试验机的结构、工作原理、 设计参数、设计方法进行理论研究的基础上，进行针对性的改进设计。 第二章第二章 汽车减振器疲劳试验机总体设计步骤 2.12.

21、1 试验机的结构示意图的确定 试验机采用电液伺服控制，试验振幅、试验力、试验频率连续可调，试件采用 四工位装夹试验 pc 机进行控制并显示记录实验结果。主机采用两点框架结构，作动 器下置，位移传感器内置于作动器的活塞内。油源设计考虑调压精度，过载保护， 油温控制，噪音等因素。综上试验机的结构示意图，如图 2-1： 图 2-1 试验机的结构示意图 2.22.2 液压系统原理图的选定 2.2.12.2.1 选择液压回路 (1)确定供油方式 由系统结构图知，系统中的液压缸在工作时，负载较大，运行速度比较缓慢而 且要求速度均匀平稳，考虑到各缸的运行时间，故采用内啮合齿轮泵供油，流量需 要按照设计要求而

22、确定。 (2)拟定调速方式 在此类机床液压系统中，液压缸的运行速度的控制一般采用节流阀或调速阀， 根据速度负载的特性，采用可调节流阀。这种调速方式调节范围大，不宜堵塞，通 过阀的流量受温度的影响比较小，内漏小，进油腔与出油腔的压力差小，一般不超 过 0.4mpa. (3)选择换向与速度换接回路 本试验机选用三位四通电磁换向阀（如图 2-2）的快慢速换接回路，它的结构 简单，是液压制系统和电器控制系统的转换元件。利用通电电磁铁的吸引力推动滑 阀阀 芯的移动改变油流的通断，来实现执行元件的换向、启动、停止。 图 2-2 滑阀和液压缸的组合 2.2.22.2.2 组成液压系统的原理图的初步确定 在主

23、回路初步选定的基础上，需要在增加一些辅助回路即可组成一个完整的液 压系统，液压系统原理图如下所示。如在油箱里放置温度计 2，以便观测液压油的 实时温度，在液压泵进口设置一个滤油器 3，在出口设置一个单向阀，在单向阀出 口设置一个压力表，以便观测系统运行时的工作压力等等。 图 2-3 液压系统原理图 1油箱 2温度计 3网式滤油器 4空气滤清器 5液位计 6冷却器 7内啮合齿轮泵 8梅花型弹性联轴器 9电机 10单向阀 11溢流阀 12直动溢流阀 13电接点压力表 14高压滤油器 15蓄能器 16可调节流阀 17二位二痛换向阀 18电液伺服阀 19液压执行元件 2.32.3 液压系统的计算和选择

24、主要的液压元件 2.3.12.3.1 本试验机的设计的主要技术指标 (1) 最大试验力 f=45kn=20kn,精度为 20%fs1%; max (2) 试验方式：四工位同时进行试验； (3) 试验行程： 行程 s (mm)83070100 频率 f (hz)191065 (4) 频率范围：0.01hz 到 20hz； (5) 试验波形：正弦波、方波、三角波、随机波等； (6) 试验空间：高宽=1200mm750mm； (7) 机架刚度：q12.5n/m. 8 10 2.3.22.3.2 主要液压元件的的选择及设计 （1）液压缸主要尺寸的确定 工作压力的确定 本试验机液压系统中的压力需要经常变

25、换和调节，为了产生所需要的压力以满 足工作的需求，工作压力 p 可根据负载的大小及机器的类型来初步确定，根据有关 经验资料，供油压力选择 21mpa 到 28mpa 为最佳，现取供油压力 ps=28mpa，负载压 力按系统效率最高原则确定，为系统供油压力的三分之二时，可以获得最佳的系统 效率，则液压缸的工作压力为 p =2/3ps=18.6mpa. l 液压缸内径 d 和活塞杆直径 d 的确定 根据试验机的工作要求，液压缸选取双作用活塞，如图 2-4： 图 2-4 液压缸示意图 活塞杆上理论的输出力 f，等于活塞两侧有效面积和活塞两腔压力差的乘积 f=（-） （p -p ） （2-1） 4 2

26、 d 2 d 12 则有 d= （2-2） 2 21 d -1 f4 d pp 其中 d液压缸内径 d活塞杆直径 f负载压力 v活塞的运动速度 p 进油压力 1 p 出油腔压力 2 当试验机工作在最大负载作用下时，根据液压缸内径 d 与活塞杆直径 d 的关系， 由经验知，适合此类试验机的设计要求的可取 d/d=0.8，最大负载压力为 ，进油腔压力，出油腔压力取，带入以上公kn20fmaxmpap 6 . 18 1 mpap4 . 0 2 式得： d=m=6.54=65.4mm, 266 3 8 . 01104 . 010 6 . 1814 . 3 10204 2- 10 为了便于采用标准的密封

27、元件，将液压缸内径和活塞杆直径进行标准化，查表 并将液压缸内径直径圆整到近似的标准系列（gb234880）直径 d=70mm;活塞杆 直径 d，按 d/d=0.8 及活塞杆标准系列（gb234880）直径取 d=56mm. 液压缸的有效作用面积为 a =14cm ，由 p 22 d-d 4 22 5.6-7 4 2 a =1.075(m ) p l p p a 6 3 10 6 . 18 1020 3 10 2 则，所设计的液压缸内径和活塞直径能满足使用要求。 液压缸壁厚和外径的确定。 液压缸的厚度一般是指刚筒结构最薄处的厚度，是由液压缸的强度条件来计算 的。从材料力学知识可知，承受压力的圆筒

28、，其内应力分布规律因壁厚的不同而不 同，一般设计计算时，可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。此类液压缸采用薄壁圆筒就可 以满足使用要求，即有液压缸内径 d 与其壁厚的比值 d/d10。按薄壁圆筒公式可 得： （2-3） 2 dpy 式中液压缸壁厚（m） d液压缸内径（m） 实验压力，一般取工作压力的 1.25 到 1.5 倍（mpa） ，取=28mpa. y p y p 刚筒材料的允许应力。锻钢：=110120mpa;铸铁：=110 110mpa.取=120mpa. 将数值带入公式可得： m=8.2mm,所以可取液压缸缸壁厚度=10mm. 6 36 101202 10701028 液压缸缸体的厚度可由公

29、式：dd+2 (2-4) 1 带入数值得 d70mm+2 10mm=90mm. 1 液压缸缸体长度的确定 液压缸缸体长度，可根据执行机构实际工作的最大行程来确定，本试验机的最 大试验行程为 l=100，并参照液压缸活塞行程参数系列标准（gb234980）来选 取标准值，取=120mm。 l 液压缸主要零件的材料和技术要求 液压缸主要零件如缸体、活塞、活塞杆、缸盖的材料和技术要求见下表： 零名称件 材料主要表面粗糙度技术要求 缸体 无缝钢 管：45 液压缸内圆柱表 面粗糙度为 r 0.20.4 a m （1）内径用 h8h9 的配合（2）内径圆 度圆柱度不大于直径公差之半 （3）缸体与端盖采用螺

30、纹连接，螺纹采 用 6h 级精 活塞 整体式 活塞： 45 活塞外圆柱表面 粗糙度为 r 0.8- a 1.6m （1）外径的圆度、圆柱度不大于外径公 差之半（2）活塞外径用橡胶密封圈密封 时可取配合 f7-f9 配合，内孔与活塞杆 的配合可取 h8 活塞杆 空心活 塞杆： 45 杆外圆柱粗糙度 为 r 0.8-1.6 a m （1）材料热处理：调质 20-25hrc（2） 与活塞的连接可采用 h8/h8 配合 缸盖 45 配合表面粗糙度 为 ra 0.8m （1）配合表面圆度、圆柱度不大于直径 公差之半（2）端面对孔轴线的垂直度在 直径 100mm 上不大于 0.04mm （2）确定液压泵的

31、流量、压力和选择泵的规格及电动机的选择 确定泵的工作压力。考虑到泵在工作中进油管路有一定的压力损失，所以泵 的工作压力为 p = p pp1 式中 p 液压泵的最大工作压力 p 液压缸的最大工作压力 1 p 进油管中的压力损失，本试验机取 0.4mpa. p p =(28+0.4)mpa=28.4mpa p pp1 上述计算所得的 p 是系统的静压力，考虑到系统在各个工作的过度阶段会出现 p 动态的压力往往超过静压力。另外考虑到一定的压力储备量，并确保泵的寿命，因 此选泵的额定压力（1.251.6）mpa.在本试验机中，=1.25 p =35.5mpa. n p n p p 油泵的实际输出流量

32、的确定。 负载流量 q=*2f （2-5） p awx0 p awx0 式中 a 液压缸的有效作用面积 p x 振幅，最大时取 x =l 00 2 1 f试验频率 所以最大负载流量为 q=*2f maxp awx0 p awx0 =1.4 3 10514 . 3 205 . 0 =1.703m /s101.3lmin; 3 10 3 因此油泵的实际输出流量 q q,选择排量为 v=63ml/r 的内啮合齿轮泵， p max 电动机转速取 n =1450r/min,油泵的效率根据实际情况，可选取=0.9。所以油泵 pvp 的实际输出流量由公式q =v n （2-6） ppvp 计算出，即 q =

33、v n=63 l/min =82.2l/min. p pvp 3 109 . 01450 有蓄能器补充不足部分 qq =（101.3-82.2）l/min20 l/min。 max p 理论上，q = q即可。 p 2 max 选择液压泵的规格 根据以上计算，并查阅相关手册，现选用 qx43025 内啮合齿轮泵，该泵的基 本参数为：每转排量 v=63ml/r，泵的额定压力 p =40mpa,电机转速为 n n =1450r/min，总效率。 p 7 . 0 与液压泵相匹配的电动机的选择 根据电机功率公式 p= （2-7） vp p nv s p 带入数值可得电机功率： p=kw=47.4kw.

34、查阅电动机产品样本，选用 vp p nv s p 9 . 0 60 1 10631028 66 y180m4a 型电动机，其额定功率为 55kw,额定转速为 1450r/min. （3）液压阀的选择。 根据所拟定的液压系统原理图，按通过元件的最大流量来选择液压辅助元件的 规格。 压力控制阀的选择 在液压系统控制中，调节系统的压力的大小或利用压力作为信号来控制其他动 作的液压阀，统称为压力控制阀，简称压力阀。其利用作用在阀芯上的液压力和弹 簧力相平衡的原理工作，这两种力的大小关系使阀处于不同的工作状态。本试验机 液压系统中，采用溢流阀。溢流阀是通过阀口的溢流使被控制系统或回路压力维持 恒定，实现

35、稳压、调压或限压的作用，其有两个重要的静态特性：压力流量特性和 启闭特性。 1) 压力流量特性，压力流量特性又被称为溢流特性，表征溢流量与进口压力的 变化情况，机我们说的稳压性能。理想的溢流特性曲线应是一条平行与流量坐标的 直线，即进油压力 p 达到调压弹簧所确定的压力后立即溢流，且不管溢流量的多少， 压力始终保持恒定； 2) 启闭特性，溢流阀开启和闭合的全过程称为启闭过程。由于溢流阀的阀芯在 使用过程中受到摩擦力的作用，阀口大小和关小时的摩擦力方向刚好相反，因此阀 在工作时，不可避免地会出现粘滞现象，使阀在开启和闭合是会产生特性差异。为 保证溢流阀的使用要求，一般规定开启比应小于 90%。

36、在此液压系统中，选择节流阀的有点很多，主要体现在：调节范围大，压力波动 小，动作灵敏，过流能力大，噪声小。除此之外还可以作为安全阀使用，对系统起 到过载保护，作为背压阀，接在系统的回油路上，行程一定的回油阻力，改善执行 元件的运动平稳性，还可以是系统实现远程调压或是系统卸荷。所以该系统选取代 号为 db101-5 31.5 溢流阀和代号为 dbds6k10/30 直动溢流阀，能满足使用要求。 流量控制阀的选择 流量控制阀是通过改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短以改变液阻来控 制通过阀的流量，达到调节执行元件运动速度的目的。本试验机对流量控制阀有严 格的设计要求：必须有较大的流量调节的范围，

37、而且流量调节要均匀稳定；当前后 压差发生变化时，通过阀的流量变化量要小，以确保负载运动的稳定性；油温变化 对通过阀的流量影响要小；液流通过全开阀时，压力损失要小；当阀口全部关闭时， 阀的泄漏量要小；对使用者来说，阀的调节应该轻便而且准确。根据以上要求，本 试验机选择可调节流阀，其代号为 q30，可满足使用要求。 方向控制阀的选择 液压系统中，油液的流动方向或油路通与断的控制阀称为方向控制发。 单向阀的选择：单向阀一般装在泵的出油口出，为了实现油液的单向流动，防 止系统中的液压冲击影响泵的工作以及系统停止工作时，系统油液经泵倒流回油箱， 并且还可以用来分隔油路，防止油路间的干扰。其型号为 s20

38、a20/2 m33x1.5 的单向 阀。 换向阀的选择：换向阀是利用阀芯与阀体间的相对运动来使油路通断或改变方 向的液压元件，根据液压系统原理图可知，在溢流阀的出口出设置一个二位二通换 向阀，对系统起到一个保护的作用，其型号为 3we5b6.0/g24nz5l。为了便于系统实 现自动化的控制，并能控制液压缸的运动方向，由于系统的流量要求不是很大，选 择一个三位四通的电液伺服阀符合此试验机的设计功能，其代号为 4we6e50/oag24。相应的选择与其对应的液位控制器继电器的型号为 ykjd24-300， 能满足使用要求。 2.3.32.3.3 液压辅助元件的的选择 （1）蓄能器 蓄能器又称为蓄

39、压器、储能器，是一种能把液压能储存在耐压容器里，待需要 时再将其释放出来的装置。在液压系统中能储存能量，保持系统的压力恒定，并且 能够缓冲和吸收压力脉动，在紧急时刻还可以作为应急动力源使用。本系统中选择 气囊式蓄能器，其型号为 nxq-0.63/100。 （2）过滤器 为了保障液压系统的正常工作，保持液压油的清洁，是必不可少的重要条件。 液压油中难免回油这样或者那样的污染物，这些污染物颗粒会使元件相对运动的表 面加速磨损、划伤甚至卡死或者赌赛细小通道，影响工作的稳定性，使液压阀失灵， 系统产生故障。液压元件对油中杂质敏感程度的要求过滤精度高，不同液压系统中 对油的精度要求不同，系统压力不同时过

40、滤精度要求也不同。为了保护油泵，需要 在吸油管上安装一个网式滤油器，其结构简单，通油能力大，但过滤差，其代号为 wu-40x180。 （3）管件 油管内径一般可参照选用的液压元件的接口尺寸而定，也可以按油路管路允许 的流速进行计算。参照内啮合齿轮泵 qx43-025 吸油口的连接尺寸，取进出油口的内 径 d 为 42mm. （4）油箱与热交换器及仪表附件 油箱及仪表附件 油箱是储存液压系统工作介子的容器，同时还具有散热、沉淀污物、析出油液 中渗入的空气和作为安装平台等作用。 油箱的结构一般为方形，泵的进油管和系统的回油管应插入最低油面一下，以 防卷吸空气和回油中冲减产生的气泡。回油箱需切成 4

41、5 度的斜口并面向箱壁；吸油 管和回油管之间需要用隔板隔开，以增加循环距离和改散散热效果。隔板高度一般 不低于油面高度的 3/4；阀的泄油管口应在液面之上，以免产生背压；液压泵的泄 油管则应引人液面之下，以免吸入空气；在开式油箱的上部通气孔上必须配置兼作 注油口的空气滤清器，还应装温度计，以便观察系统的油温情况；为了便于放油， 箱底一般做成斜面，在最低处放油口，安装放油装置；应考虑清洗换油的方便，设 置清晰孔，以便于邮箱底部沉淀物的定期清洗；为了能观测油箱中液面的高度，必 须设置液位计。油箱壁应涂耐油防锈涂料。 冷却器 在液压系统中，为了使系统的油压保持在一定范围内，需要安装冷却装置，本 系统

42、中采用水冷式冷却器。 综上，系统所选定的液压元件如下表： 序 号元件名称代号 序 号元件名称代号 1 高压滤油器 qu-h100x3bp10 溢流阀 db101-5 31.5 2 内啮合齿轮泵 qx43-02511 电接点压力表 100(m22x1.5) 3 单向阀 s20a20/2(m33x2)12 电接点温度计 4 直动溢流阀 dbds6k10/3013 单向阀 s25a1/2 5 节流阀 q3014 液位继电器 ykjd24-300 6 二位二通换向阀 3we5b6.0/g24n25l15 空气滤清器 quq2-20 2.5 7 液位计 ywz-35016 吸油滤油器 wu-160x80

43、-j 8 截止球阀 dy2517 冷却器 zlqgw-a2.02l 9 三位四通换向阀 4we6e50/oag24 2.42.4 测试系统的确定 2.4.12.4.1 电液伺服系统 电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统，通 过信号的反馈信号的传输，来改变液压缸的运动方向，实现自动化控制的一种装置。 本试验机采用电液伺服系统，多功能全方位的检测反馈测试系统，能对减振器的工 作性能和疲劳性能有很好的检测和改进有效的分析。同时可以把反馈与检测的各个 信息输入计算机里进行多元化数据分析，通过其工作的性能频谱来直观的反应工作 的状况。其软件可以采用 windonws 平台下

44、的虚拟仪器技术，操作方便,可以实时测 量显示波形的上下幅值,可以实时的进行扫频,扫幅控制,方便的观察试件的幅频特性,虚 拟示波技术可以实时的显示每组试验波形,实时的存储试验波形等功能。而且液压实 验机可以良好的实现减振器疲劳实验，结构简单，操作方便，原理明确。 2.4.22.4.2 位移传感器和力传感器 （1）力传感器 当进行试验时，试件受到的压力可以通过力传感器传回显示器，并输出测试结果。 该系统采用电阻式应变传感器，电阻式传感器由两个几部分组成，及弹性元件和应 变片。弹性元件在被测试物理量作用下，产生一个与它成正比的应变，然后用应变 片作为传感器元件将应变转换为电阻变化。在经过相应的测量放

45、大电路转换成电压 量输出。用这种工作原理可以检测力、压力、扭矩等物理量。该系统选用轮辐式力 传感器，其中可以是十字架梁式，这种形式中轮辐相当于两个或两个以上的梁交叉 叠加，可以提高梁的稳定性和刚度，在试验机中由于它的外形高度低而常采用这种 结构。 选用 psd-10tsjt 负荷传感器。 （2）位移传感器 位移传感器是采用的美国的磁致伸缩式位置传感器，所选择传感器输出的信号为 电压信号。传感器电路精度高，地噪音和高抗干扰能力，低漂移及高稳定性。选用 wydc-75d（,精度0.3%，%c20） ，其主要功能是不须一分钟既可替换轴心的敏 感元件，可降低停机时间、避免液体外流及防止系统污染。 结 论 试验机采用电液伺服系统，多功能全方位的检测反馈测试系统，能对减振器的 工作性能和疲劳性能有很好的检测和改进有效的分析。同时可以把把反馈的与检测 的各个信息输入计算机里进行多元化数据分析，通过其工作的性能频谱来直观的反 应工作状况。其软件可以采用 windonws 平台下的虚拟仪器技术，操作方便，可以实 时测量显示波形的上下幅值，可以实时的进行扫频，扫幅控制，方便的观察试件的 幅频特性，虚拟示波技术可以实时的显示每组实验的波形，实时的储存试验波形等 功能。该减震器液压