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《懸架阻尼特性曲線的設(shè)計》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)懸架阻尼特性曲線的設(shè)計劉立剛(泛亞汽車技術(shù)中心有限公司,上海201201)【摘要】基于對車輛懸架動力學(xué)性能的主觀評估和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,統(tǒng)計了舒適型轎車在典型路況下的車輪跳動速度范圍,考慮到阻尼對車輛平順性、操控性和耐久性能的綜合影響,給出了舒適型轎車減振器特性曲線的設(shè)計范圍和趨勢。【Abstract】Basedonthesubjectiveevaluationofvehicledynamicperformanceandtestdataa—nalysis,theverticalspeedofwheeltravelis
2、summarizedforthecomfortablevehicles.Inconsiderofthesyntheticalinfluenceonvehicleride,handlinganddurabilityperformance,thedesignrangeandtrendofdampingcharacteristicsarepresented.【關(guān)鍵詞】懸架汽車阻尼特性平順性操控性doi:10.3969/j.issn.1007-4554.2012.12.050引言汽車懸架阻尼主要來自于減振器的作用。對于選定的懸架,
3、只有恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計阻尼力才能充分發(fā)揮懸架的緩沖減振作用。在汽車行駛的過程中,可能會承受來自路面和自身振源(車輪總成、傳動系統(tǒng)和發(fā)動機(jī))引起的振動,制動、加速引起的點(diǎn)頭和俯仰,以及轉(zhuǎn)向引起的側(cè)傾。這些都通常成為判斷車輛設(shè)計和制造品質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一,這種判斷主要根據(jù)人的主觀感覺。作為衰減振動的主要功能件——減振器,也是車輛動力學(xué)工程師主要調(diào)試的元件之一。減振器同時連接簧載和非簧載質(zhì)量,它主要用來耗散來自外界顛簸的能量,同時也將阻尼力傳遞給車身,對于包含懸架限位塊的減振器,未被耗散掉的能量也會通過限位緩沖塊傳遞給車身,因此在與減振器
4、連接位置處的車身結(jié)構(gòu)還應(yīng)滿足強(qiáng)度上的要求,以保證車輛的耐久性能。本文所討論的范圍適用于液壓收稿日期:2012—08—28·20·減振器、舒適型轎車。1阻尼特性的類型減振器的阻尼特性通常有2種方式來描述,即阻力一位移特性和阻力一速度特性,如圖1所示。阻力一位移特性表示減振器在壓縮和伸張行程中的阻力變化性能,從縱坐標(biāo)可得出伸張和壓縮的最大阻尼力,封閉線面積表示一個全行程所做的功,不同封閉線表示以不種的頻率拉壓減振器的測試結(jié)果。而減振器的阻力一速度特性則反應(yīng)了減振器速度變化時減阻尼力的變化規(guī)律。有3種典型的減振器特性曲線,曲線的
5、走向可以通過調(diào)解減振器的閥系來控制。第一種為斜率遞減的,第二種為斜率遞增的,第三種為等斜率的。從阻力一速度曲線上,更能方便地辯別這些特征。阻力一位移曲線上,封閉線之間的距離變化也能反應(yīng)出是何種特性曲線。根據(jù)主觀調(diào)試的經(jīng)驗(yàn),斜率遞增型的阻尼特性比較著重于控制高幅的振上海汽車2012.12萬方數(shù)據(jù)動,而斜率遞減型的減振器更偏重于控制小幅的振動。從阻力一位移曲線可以看到,斜率遞減型的減振器相比遞增型的,能在較寬頻域范圍內(nèi)提供較大的阻尼力,但在控制非簧載質(zhì)量高速跳動時,可能會表現(xiàn)阻尼力欠缺。實(shí)際的懸架調(diào)試中,可以通過選擇減振器的類
6、型,并控制減振器閥系的流量及串、并聯(lián)方式得到任何給定的特定曲線,例如特性曲線可以設(shè)計為低速段斜率遞增,而高速段斜率遞減。根據(jù)車輛的類型、道路條件和使用要求,可以通過主觀調(diào)試選擇恰當(dāng)?shù)淖枘崃μ匦?。蘅麥j力廠\o蟬≥≥三三三主型.蹲一;!LM速度頻率蘭∥秀≤沁‘Z飛∑影,7i0翟0鹺02阻尼特性的基本理論對于一個線性阻尼減振器的懸架系統(tǒng),不考慮非簧載質(zhì)量,可以用圖2所示的彈簧一阻尼一質(zhì)量系統(tǒng)來表示1/4車輛模型。根據(jù)振動學(xué)理論,理想無阻尼條件下,給質(zhì)量塊一個初始位移,它會以固有頻率一直振動。如果引入阻尼,質(zhì)量塊的振動會不斷衰減
7、,直至達(dá)到穩(wěn)態(tài)的平衡位置。振動學(xué)中用相對阻尼比亭來評價阻尼的大小和振動衰減的快慢程度,它與無阻尼系統(tǒng)的固有頻率∞。和有阻尼固有頻率∞。的關(guān)系式為:∞d=∞。,/1一鴛2(1)=圭.仨(20)n)3磊√一//7,L,}。2上k,/麗(3)式中,c為阻尼系數(shù);
8、
9、}為懸架剛度;m為簧載質(zhì)量。圖2彈簧一阻尼一質(zhì)量系統(tǒng)、圖l減振器特性曲線(左:阻力一位移特性;右:阻力一速度特性)簧載質(zhì)量的振幅與阻尼比的關(guān)系如圖3所.!
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12、t■ITi三-。\。,.、k,,:,卜∥’、』~時間/無阻尼固有周期圖3阻尼比f對振幅的影響時間/無阻尼固有周期·21·萬方數(shù)據(jù)示。隨阻尼比的增加,振幅會有效衰減,但引起車體的振動加速度也會越大。這是因?yàn)閭鬟f到車體