功能性橡胶在汽车底盘上的应用课件

功能性橡胶在汽车底盘上的应用3/10/2023发动机点火激励引起的振动发动机工作过程中其自身产生的往复不平衡惯性力冷却系统、进排气系统等引起的振动路面不平引起的振动其他运动部件引起的振动整车振动来源3/10/20232底盘减振产品在整车上的分布3/10/20233排气系统吊耳将废气从发动机排出。空气的流动将激励整个动力排气系统，导致噪声;排气系统与作为振动源的发动机以及作为振动接受体的车身相连;排气系统须使从发动机传递到车身的振动最小化；排气系统吊耳用以减少传递到车身的振动；波纹管可以控制从发动机传递到排气系统的冷端的振动

支架车身发动机排气歧管热端波纹管冷端排气管吊耳3/10/20235连接支架限制位移连接支架刚性支架提高结构刚度橡胶主簧典型的吊耳结构3/10/202363/10/20237典型的排气系统吊耳ArvinmeritorGermanyArvinmeritorNAArvinmeritor3/10/20237动力吸振器TunedMassDamper包含质量块和橡胶主簧；固有频率与被吸振系统的固有频率相近；橡胶主簧一般使用SBR或者EPDM，低价，对温度不敏感，耐热老化；路面不平引起的振动其他运动部件引起的振动3/10/20239典型的动力吸振器TunedMassDamperExhaustDampersSteeringWheelDampersGearRattleDamper3/10/202310动力总成悬置系统

动力总成悬置系统设计目标前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式悬置的结构特点、性能与发展悬置系统设计过程3/10/202311尽可能多的隔离振动

尽可能多的实现各自由度间的解耦悬置系统在系统共振频带内应有较大的阻尼值动力总成在特殊工况下位移值不能超过允许取值动力总成悬置系统设计目标3/10/202313动力总成悬置系统设计目标-隔振原理

悬置系统的最高阶固有振动频率应小于发动机工作中的最小激振频率的0.707倍在隔振区，阻尼越小，隔振效果越好在共振区，阻尼越大，可以衰减振动

3/10/202314如不考虑阻尼在内，其传递率的百分比可以表示为：e.g.如果悬置位置和刚度确定并在9Hz时对俯仰运动进行解耦，怠速的干扰频率是20Hz，经计算仅有25.4%的激振力通过悬置系统进行传递。L4:V6:二阶三阶动力总成悬置系统设计目标-隔振原理3/10/202315

悬置系统在系统共振频带内应有较大的阻尼值；动力总成悬置系统设计目标3/10/202317动力总成在诸如汽车起步、制动、转向的特殊工况下位移值不能超过允许取值；动力总成悬置系统设计目标3/10/202318三点支承加扭转支撑杆>>优点：悬置布置方便，便于安装>>缺点：跳动与发动机扭矩有关，纵摇与跳动相关，悬置载荷变化较大，对副车架的共振和冲击振动敏感前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式3/10/202319平衡扭矩轴系统>>优点：跳动和纵摇几扭矩解耦性良好>>缺点：纵横模态和发动机转动之间调整较难，悬置布置及连接较难前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式3/10/202321前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式3/10/202322悬置的结构特点、性能与发展悬置元件的发展历史常规橡胶悬置元件液压－橡胶悬置（液阻悬置）半主动式悬置主动式悬置3/10/202323悬置的结构特点、性能与发展3/10/202325标准的橡胶隔振元件楔形的悬置元件橡胶同时承受压缩方向的载荷和剪切方向的载荷可以通过调整橡胶的尺寸和角度而使的悬置在三个垂直的方向具有不同的刚度中间的铁件起改变刚度的作用常规橡胶悬置元件3/10/202326常规橡胶悬置元件振幅大，动刚度小预载大，动刚度大3/10/202329要求：怠速时具有较小的动刚度，以隔绝怠速时发动机的振动低频大振幅时，应具有大阻尼、大刚度，以衰减由于路面激励而引起的动力总成的振动;悬置系统在高频区（30HZ以上），应具有小阻尼、小动刚度，以降低振动传递率和提高降噪效果;特点：利用橡胶元件的弹性和液体通过流道时产生的大阻尼和大刚度特性。刚度、阻尼随激振振幅和激振频率而变化。液阻悬置3/10/202330液阻悬置特性3/10/202331第一代液阻悬置－－惯性通道型液阻悬置3/10/202332惯性通道－解耦盘型惯性通道－解耦膜型第二代液阻悬置－惯性通道－解耦盘/解耦膜型液阻悬置3/10/202333液阻悬置－惯性通道－解耦盘－节流盘型液阻悬置第三代3/10/202334液阻悬置低频特点p-pdisp2.01.00.50.1TargetLines3/10/202335液阻悬置－衬套型液压悬置通常用于变速箱侧支承的液压衬套结构特点：类似于惯性通道型的液阻悬置，下液室为工作室，上液室为液体的密封室。由于体积较小，在其中加入解耦膜/板结构比较困难。3/10/202336液阻悬置－液压衬套防扭液压衬套

结构特点：类似于用于悬架的液压衬套3/10/202337半主动式悬置-改变液体流动方向被动模式主动模式3/10/202338半主动式悬置-改变液体流动方向3/10/202339半主动式悬置-单双流道开关机理惯性通道对液阻悬置性能影响的研究3/10/202340半主动式悬置-单双流道开关机理惯性通道数目的改变，可以改变滞后角出现峰值时的频率，对其尺寸的改变，还可以达到改变动刚度和阻尼大小的目的。3/10/202341半主动式悬置-空气弹簧原理在怠速工况，螺线圈开，空气允许通大气，振动膜变软，刚度减小；在行驶工况，螺线圈关，在振动膜下面形成空气弹簧，振动膜变硬，阻尼加大。3/10/202342半主动式悬置-空气弹簧原理3/10/202343主动式悬置橡胶悬置型主动悬置的动刚度

液阻悬置型主动悬置的动刚度

主动悬置主要用于抑止发动机的高频激励向车身或副车架传