毕业设计答越野车油气悬架系统及其密封的设计辩

1、LOGO指导教师：王科社教授指导教师：王科社教授越野车油气悬架系统及其密封的设计越野车油气悬架系统及其密封的设计n班级：机械班级：机械08020802班班n学号：学号：20080100622008010062n姓名：肖大华姓名：肖大华 H:毕业设计整理毕业设计整理答辩答辩答辩参考答辩参考悬架视频悬架视频.flv 对悬架系统的直观认识对悬架系统的直观认识设计背景及意义 刚度特性分析 设计主要内容 阻尼特性分析油气弹簧基本原理简介 强度校核油气悬架系统设计 油气弹簧密封带反压气室油气弹簧结构简图 结论主要基本尺寸计算 结束语带反压气室油气弹簧物理模型带反压气室油气弹簧数学模型 PPTPPT结构结构

2、背景：背景： 悬架系统应具有承受车身重量，承受并缓和车辆必要的离地间隙等功能。传统汽车上使用的是由弹簧和阻尼组成的被动悬架。虽然其结构简单、性能可靠，成本低且不需附加能量，但是系统特性如弹簧刚度、阻尼系数都是不可调的，不能适应各种道路;而且其只能是在满足主要性能要求的基础上牺牲次要性能来适应不同的使用要求，不能同时获得较好的乘坐舒适性和操纵稳定性，特别是对于需要经常在野外作业的特种车辆，被动悬架的有限行程及被动适应地面的能力在一定程度上限制了车辆的通过性，影响了车辆的越野性能。因此，世界各国从上世纪50年代开始了主动、半主动悬架的研究。 设计背景及意义设计背景及意义意义：意义： 油气悬架以油液

3、传递压力，以惰性气体(通常为氮气)作为弹性介质，悬架缸内部的节流孔、单向阀等代替了通常的减振器元件，使油气悬架集弹性元件和减振器功能于一体，径向尺寸小，对整车的布置有利； 具有变刚度特性，即刚度随着簧载质量的增加而增加，既能提高车辆在一般路面上的行驶平顺性，又能防止在大起伏路面上行驶时出现悬架被击穿的情形； 车辆可得到较低的固有振动频率，从而改善驾驶员的劳动条件和提高平均车速； 改变悬架缸的充油量和蓄能器内气体的压力可得到不同的变刚度特性，从而可以使油气悬架的主要部件在不同吨位的汽车上通用； 便于实现车身高度的调节； 油气悬架的弹性元件与钢板弹簧、螺旋弹簧等其他弹性元件相比较还有结构紧凑、承载

4、能力大、本身重量轻(可比钢板弹簧轻50%，比扭杆弹簧轻20%)、缓冲减震性能好等优点，特别适合于重型车辆。 设计背景及意义设计背景及意义 越野车油气悬架系统结构形式与原理的选择；油气悬架系统刚度特性，阻尼特性，结构强度等的分析计算；越野车油气悬架系统密封的设计。设计主要内容设计主要内容 双气室油气弹簧原理简图双气室油气弹簧原理简图油气弹簧基本原理简介油气弹簧基本原理简介 油气悬架系统原理图油气悬架系统原理图油气悬架系统设计油气悬架系统设计 带反压气室油气弹簧结构简图带反压气室油气弹簧结构简图带反压气室油气弹簧结构简图带反压气室油气弹簧结构简图 主要基本尺寸计算主要基本尺寸计算 带带反反压气压气

5、室油室油气弹气弹簧簧数学数学模型模型带反压气室油气弹簧物理模型带反压气室油气弹簧物理模型 式（1） 式（2） 式（3） 式（4） 式（5） 式（6） 带反压气室油气弹簧数学模型带反压气室油气弹簧数学模型AACCAPAPF23226322000exp111EEEEEEEEEEEEETcaabRTTCARTBRTPgEEEmVEESEVVVxAVAEEBPP 式（7） 式（8） 式（9） 式（10） 式（11） 带反压气室油气弹簧数学模型带反压气室油气弹簧数学模型)(2/)(1 (2202011xsignxsignAACqPPBAxAqA1 1 0 ( ) 0 01 0 xsign xxx 232

6、26322000exp111DDDDDDDDDDDDDTcaabRTTCARTBRTPgDDDmV 式（12） 式（13） 式（14） 式（15） 式（16） 式（17） 带反压气室油气弹簧数学模型带反压气室油气弹簧数学模型DDSDVVVxAVCD2)(12)(14)(42)(2/)(1 (221222222204032xsignxsigndqxsigndqdlxsignxsignAACqPPDCxAqC2Re75vdRe 式（18） 式（1）式（18）描述了油气弹簧性能的复杂非线性数学模型。 带反压气室油气弹簧数学模型带反压气室油气弹簧数学模型42dxAvC 式（1） 式（2） 式（3） 式

7、（4） 式（5） 式（6） 刚度特性分析刚度特性分析AECDAPAPFrDDrDSDSrDDVPVPVP00rEErESESrEEVPVPVP00 xAVVCDSDxAVVAESEAMgAAMgPPACED 由式（1）式（6）得： 式（7） 式（8） 刚度特性分析刚度特性分析00000000rrDDCEEArrDDEECAP VAP VAFP VAP VAA xA xMgMg220000110000rrDDCEEArrDDEECArP VArP VAKP VAP VAA xA xMgMg 筒形阻尼器结构筒形阻尼器结构 盘形阻尼器结构盘形阻尼器结构阻尼特性分析阻尼特性分析 阻尼器等效结构阻尼器等

8、效结构 阻尼特性分析阻尼特性分析复原行程： 式（1） 式（2） 式（3） 式（4） 阻尼特性分析阻尼特性分析PCAq2CCDAABCAPAPf12012222ACxAPAAB2032222ACxAPCCD由式（1）式（6）得： 式（5） 压缩行程： 式（6） 式（7） 阻尼特性分析阻尼特性分析203223201223122ACxAACxAfCACPAACqd22040322320201223222）（）（AACxAAACxAfCAC综上： 式（8） 所以： 式（9） 阻尼特性分析阻尼特性分析3232222201033232222201020304 022 022CACCAA xA xxC AC

9、 AfA xA xxCAACAA 332222010333222201020304 0 0CAfCAAAxxC AC ACAAxxCAACAA螺纹连接强度计算： 式（1） 式（2） 式（3） 式（4） 式（5）强度校核强度校核zFFFFF12FF8 . 11Ss3 . 1421Fd缸体壁厚校核： 强度校核强度校核maxmax3 3 . 2pDp活塞杆密封系统： 2K2K型特康斯特封和佐康雷姆封的串联配置型特康斯特封和佐康雷姆封的串联配置 油气弹簧密封油气弹簧密封活塞杆密封系统： 双双2K2K型特康斯特封的串联配置型特康斯特封的串联配置 油气弹簧密封油气弹簧密封活塞杆密封系统： 2K2K型特康斯

10、特封和佐康型特康斯特封和佐康U U形圈的串联配置形圈的串联配置 油气弹簧密封油气弹簧密封活塞密封系统： 特康格莱圈密封特康格莱圈密封 油气弹簧密封油气弹簧密封活塞密封系统： T T型特康格莱圈密封型特康格莱圈密封 油气弹簧密封油气弹簧密封活塞杆密封系统： 特康特康AQAQ封密封封密封 油气弹簧密封油气弹簧密封结论结论 油气弹簧是油气悬架的主要部件，其性能对油气悬架的性能起决定性作用。因此，对油气弹簧的设计研究具有重要意义。本文建立了带反压气室油气弹簧的物理模型和数学模型，并对其刚度特性和阻尼特性进行了分析计算。另外，本文还对油气弹簧的密封方案进行了一定的讨论选择。油气悬架对于改善汽车行驶平顺性和稳定性有显著的作用。本论文存在不足之处：一是，由于在对油气弹簧数学建模时忽略了油液压缩性、实际气体的温度变化等一些现象，而是作了适当的假设，这就使得在设计油气弹簧时不够精确，与实际情况