说明书：大众帕萨特车辆减震器设计

题 目： 大众帕萨特车辆减震器设计 学 院： 专 业： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 摘 要减振器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。为了使车架与车身的振动迅速衰减，改善汽车行驶的平顺性和舒适性，汽车悬架系统上一般都装有减振器。在汽车悬架系统中广泛采用的是双向作用筒式减振器，双向作用筒式减振器在压缩和伸张行程中均能起减振作用。本文设计采用帕萨特车辆的数据来进行设计。根据帕萨特车辆的质量算出减振器的阻尼系数，确定缸体结构参数，然后建立流体力学模型，选定一条理想的减振器标准阻尼特性曲线，然后利用趋近理想阻尼特性曲线的方法，进行设计计算；根据计算所得数据，设计出整个减振器，并对部件进行强度校核。通过理论的计算、设计、校核等对减振器进行优化设计，进一步提高和改善汽车行驶的平顺性和舒适性。关键词：双向作用筒式减振器; 流体力学模型； 理想特性曲线; 强度校核15AbstractSuction rebound after the quake spring shock absorber is mainly used to suppress the shock and impact from the road. In order to make the frame and body vibration attenuation rapidly, to improve the cars comfort and comfort, the automobile suspension system is generally equipped with shock absorbers. Widely used in the automobile suspension system is two-way cartridge damper, two-way role cylindrical shock absorber in the compression and stretching stroke can shock absorption effect. This design USES the passat vehicle data for design. According to the quality of passat vehicle to calculate the damping coefficient of shock absorber, cylinder structure parameters, and fluid mechanics model is set up, the selected an ideal standard of shock absorber damping characteristic curve, and then by using the method of reaching the ideal damping characteristic, design calculation; According to the calculated data, designed the whole shock absorber, and check the strength of parts. Through the theoretical calculation, design and check on shock absorber optimization design, to further enhance and improve the cars comfort and comfort. Keywords: two-way cartridge damper; Fluid mechanics model; The ideal characteristic curve; Strength check III目录摘 要IAbstractII1 绪论11.1 本课题研究的目的和意义11.2减振器的发展历程11.3国内外减振器的发展现状21.4本课题的研究内容32 悬架结构选择42.1悬架介绍42.2悬架选择42.3悬架组成元件42.3.1 弹性元件42.3.2 减振元件42.3.3 传力构件及导向机构42.3.4 横向稳定器52.4 小结53 悬架参数确定63.1悬架偏频的选择63.2 悬架的静挠度、动挠度及工作行程的计算63.3 悬架刚度的计算73.4 小结84 减震器结构分析和工作原理94.1减振器的结构和分类94.1.1减振器的结构94.1.2 减振器的分类94.2减振器工作原理104.3小结105 减振器参数设计115.1相对阻尼系数的选择115.2减振器阻尼系数的确定115.3机械结构设计125.3.1最大卸荷力F的确定125.3.2缸筒计算125.3.3活塞杆计算135.3.4导向座长度和活塞宽度计算135.4其它部件的设计145.4.1固定连接的结构形式145.4.2减振器油封设计145.4.3 O型橡胶密封圈145.4.4弹簧片和减振器油的选择155.5小结156 减振器阀系设计166.1阀系设计分析166.1.1伸张行程分析计算166.1.2压缩行程分析计算186.1.3 阀口的形状及大小197 强度校核207.1 工作缸筒校核7207.2活塞杆受拉校核207.3活塞杆受压校核218 结论23致 谢24参考文献25附录26VI1 绪论1.1 本课题研究的目的和意义汽车从其出现以来，在满足了人类的基本需求的同时，随着不断的完善和发展汽车家族越来越多样化。在当今社会，人们对汽车的要求越来越高。因此，在汽车的设计过程中。人们不断的应用新的技术和新的材料来提升汽车的性能来满足人们的要求。为了使车架与车身的振动迅速衰减，改善汽车行驶的平顺性和舒适性，汽车悬架系统上一般都装有减振器。减振器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。汽车减振性能的好坏直接影响汽车的综合性能。在新世纪时期，面对人们对汽车的综合性能要求越来越高的情况下，汽车减振器的重要性也愈加重要，并且研发新的满足汽车高速运行的减振器也已经成为汽车领域继续解决的问题。到目前为止，国内外对汽车减振器已经进行了大量的研究，而且研制出许多新产品、新工艺和新材料。不同的地区和环境，对减振器的性能要求各有侧重。因此许多国家针对各国的实际情况进行研究，使得减振器有了长足的发展。进入新世纪后，汽车市场也有了新的变化和发展。减振器也随之有了更大的变化和提升。本课题依据具体的车辆数据进行理论的设计。1.2减振器的发展历程 最早的汽车减振系统以弹簧作为主要结构，弹簧减振器的减震性能稳定可靠，但是弹簧减振器的缺点是不能吸收振动能量，且容易产生共振。其后，有研究人员在弹簧减振器中加入橡胶，使减振器具备吸收振动能量的功能，达到更好地抑制车身振动效果。但是弹簧和橡胶联合制成的减振器只能起单向作用。 第一个使用的液压减振器出现于20世纪10年代，其原理为油液流经橡胶制成的中空节流通道产生的阻尼可以让振动衰减。 30年代，摇臂式减振器出现并得到广泛引用。摇臂式减振器具有稳定可靠的优点，而且能够在工作压力较高的环境下稳定工作。摇臂式减振器的缺点为活塞磨损和温度变化会影响减震效果、结构复杂、体积大. 由于摇臂式减振器存在较多的缺点。 摇臂式减振器在40年代逐渐被筒式减振器取代。其工作原理为活塞在缸筒内移动时会将内腔中的油液流入另一个内腔，油液与内腔产生的摩擦以及油液分组自身的摩擦会产生阻尼力，从而达到减震的效果。 筒式减振器在汽车中应用较为广泛，它具有质量轻、适应寿命长且成本低的优点，但是它的缺点也较为显著，如减振器在高速运转情况下容易出现充油不及时的问题，造成工作特性畸变，不仅不能 减震，还会造成冲击和噪声。由于筒式减振器存在的缺点，性能更好的充气式减振器在50年代应运而生。充气式减振器的结构为在缸筒中安装浮动活塞，使其形成充有惰性气体的封闭气室，再配以密封圈隔离油气。充气式减振器工作原理：汽车因路况引起振动，使活塞产生往复运动，活塞往复运动使气室的上、下腔产生压力差，液压油推开压缩阀和伸张阀而往复运动，依靠其产生的阻尼达到减震的目的1。 1.3国内外减振器的发展现状 到目前为止，国外减振器的处于充气式减振器、可调减振器及自适应减振器的发展阶段，如荷载感应式和位置依存式等充气式减振器和可调减振器、电流变减振器和电磁流变减振器等自适应减振器。其中双筒式减振器的发展时间较长，市场占有率极高。而可调减振器等新式减振器也已经投入市场，并有商品车辆出现。以上的减振器类型都是对无级调整阻尼力、高频激振阻尼力以及减振器温度特性的完善，并且在改善减振器的外特性和减低噪声等两个方面有较大的进步。 汽车减振器在我国的发展时间短，而且起点也更低，总体技术水平仅处于发达国家80年代的技术水平，远远落后于发达国家。因此，我国要大力支持和鼓励减振器技术开发。虽然我国汽车减振器技术水平较低，但是经过10多年的发展，我国在此方面取得极大的进步。一是我国减振器及其零部件的标准上有许多突破，国家和企业都制定减振器及其零部件制造的行业标准，为设计和制造汽车减振器提供了标准的参照依据。二是我国也出现了关于汽车减振器制造的生产厂家； 三是我国国内关于汽车减振器配套零件的企业的生产制造水平不断提高。上述关于我国减振器各方面的发展都在提高我国汽车减振器的研发水平上发挥了重要的作用。到目前位置，我国已经可以生产卫星面包车独立悬挂减振器，而且我国生产的独立悬挂减震器被部分国外汽车生产商所使用。在减振器理论研究上，我国也做出许多努力，也取得了一些成就。 1.4本课题的研究内容 通过对资料的研究以及对社会的发展趋势的了解，掌握减振器的基本信息。确定正确的方向。结合实际情况进行合理设计。本课题的设计要依据基本的设计思路使减振器满足保证一定的使用寿命、在使用寿命范围内的平顺性的性能稳定、足够的舒适性。 根据以上内容，本课题的基本步骤：梳理减振器基本信息、建立基本的概念，算出减振器的阻尼系数，确定缸体结构参数，然后建立流体力学模型，选定一条理想的减振器标准阻尼特性曲线，然后利用趋近理想阻尼特性曲线的方法进行设计计算；根据计算所得数据，设计出整个减振器，并对部件进行强度校核2。2 悬架结构选择2.1悬架介绍悬架是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，关系到汽车的多种使用性能。悬架系统一般由弹性元件、减振器、缓冲块、传力导向机构、横向稳定器等几部分组成。它们分别起到缓冲、减振 、力的传递、限位和控制车辆侧倾角度的作用。2.2悬架选择为适应不同的需要，悬架有不同的结构型式，主要有独立悬架与非独立悬架。轿车对乘坐舒适性要求较高，故前后悬架均选择独立悬架。麦弗逊式独立悬架是独立悬架中的一种，是一种减振器作滑动支柱并与下控制臂铰接组成的一种悬架形式,与其它悬架系统相比,结构简单、性能好、布置紧凑,占用空间少。因此对布置空间要求高的前置前驱的轿车，前悬架几乎全部采用了麦弗逊式独立悬架。对于后悬架，单纵臂式独立悬架结构简单、成本低。2.3悬架组成元件2.3.1 弹性元件弹性元件是悬架的最主要部件，因为悬架最根本的作用是减缓地面不平度对车身造成的冲击。弹性元件主要有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧等常用类型。本文前后悬架均选择螺旋弹簧。2.3.2 减振元件减振元件主要起减振作用。为加速车架和车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性，在大多数汽车的悬架系统内都装有减振器。减振器也是本文的设计题目。本文前后悬架均选择双作用筒式减振器。2.3.3 传力构件及导向机构车轮相对于车架和车身跳动时，若不加约束，就会对汽车某些行驶性能有不利的影响。因此，悬架中某些传力构件还起导向作用，故称导向机构。2.3.4 横向稳定器在多数的轿车和客车上，为防止车身在转向行驶等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架中还设有辅助弹性元件横向稳定器。横向稳定器实际是一根近似U型的杆件，两个端头与车轮刚性连接，用来防止车身产生过大侧倾。本文前悬架安装横向稳定器，后悬架不安装。2.4 小结本章简单介绍悬架的基本组成。简述了悬架系统中各结构的选择3 悬架参数确定3.1悬架偏频的选择用途不同的汽车，对平顺性要求不同。汽车前后悬架与其簧载质量组成的振动系统的固有频率，对汽车行驶平顺性有很大影响。对于本论文所选车型（发动机排量为1.4L）来说，当发动机排量小于1.8L时，前悬架的满载偏频要求是1.001.45，取，后悬架的满载偏频要求是1.171.58；取；3.2 悬架的静挠度、动挠度及工作行程的计算（1）前、后悬架静挠度的确定悬架静挠度是指汽车满载静止时悬架上载荷与此时悬架刚度之比，公式即为。汽车前后悬架与其簧载质量组成的振动系统的固有频率，是影响汽车行驶平顺性的主要参数之一。因此，汽车前、后车身的固有频率和（偏频）用下式表示： （3.1）式中，为前、后悬架的刚度（）；为前，后悬架的簧上质量（）。采用弾性特性为线性变化的悬架时，前、后悬架的静挠度可用下式表示 （3.2）式中，g是重力加速度，。将式（4.2）代入式（4.1）得出 （3.3）由此得出：对于轿车，后悬架的静挠度是前悬架的（0.8-0.9）倍，符合要求。（2） 前、后悬架动挠度的确定 （3.4）则（3）前后悬架工作行程的确定悬架的工作行程由静挠度与动挠度之和组成。对于一般轿车而言，悬架总工作行程（静扰度与动扰度之和）应当不小于160mm。前悬架的工作行程：后悬架的工作行程:前、后悬架的工作行程都大于160mm,符合要求。3.3 悬架刚度的计算根据所选轿车类型的参数以及对悬架的偏频、静挠度和动挠度的要求，对悬架刚度进行设计。已知：整车整备质量m=1435kg，取簧上质量为1300kg；根据轴荷分配标准得 如下表所示，为大众帕萨特2015款1.4T的设计参数驱动方式前轮驱动整备质量1435kg最高车速200km/h长4650mm宽1775mm高1455mm轴距2803mm前轮距1577mm后轮距1550mm最小离地间隙105mm最大功率功率值96kW最大功率转速5000r/min(rpm) 空载前轴单轮轴荷取60%： 满载前轴单轮轴荷取50%：（满载时5人，体重为70kg/名） 悬架刚度 （3.5）前悬架刚度：空载后轴单轮轴荷取40%：满载后轴单轮轴荷取50%：则后悬架刚度：3.4 小结本章对悬架的基本参数进行了选择和确定。包括悬架偏频的选择；悬架的静挠度、动挠度及工作行程的计算；悬架刚度的计算。4 减震器结构分析和工作原理4.1减振器的结构和分类4.1.1减振器的结构 减震器由下连接环工作缸支撑座与钢板弹簧下托盘相接，上连接环防尘罩与车架支架相接，其内部有活塞杆，活塞等结构。工作缸底部有弹簧，芯杆。在储油缸上部有螺母，油封，缸盖等7。其中广泛应用在汽车悬架系统之中的，且在压缩和伸张行程中都能起到减震作用，因此它又叫做双向作用式减震器。结构简图如图2.1所示： 图4.1减振器窗体底端4.1.2 减振器的分类按照产生阻尼的材料划分，减振器主要可分为液力减振器、充气式减振器和阻力可调式减振器三种。(1)液力减振器。通过液体与内壁的摩擦及液体分子的内摩擦形成对振动的阻尼力，在汽车悬架系统中被广泛采用。(2)充气式减振器。利兩封气活塞将工作缸分成油室和气室，具有结构简单、刚性可调等好处。(3)阻力可调式减振器。装有阻力可调式减振器的汽车的悬架一般用刚度可变的空气弹簧作为弹性元件。若空气弹簧的气压升高，则减振器气室内的压力也升高。压力的改变会使油液的节流孔径发生改变，从而达到改变阻尼的目的。 在汽车行业应用最广泛的是双向作用筒式减振器，它是属于液压减振器。4.2减振器工作原理在汽车悬架系统中广泛采用的是双筒式减振器，其在压缩和伸张行程中均能起减振作用。 双筒式减振器工作原理：在压缩行程时，此时减振器内活塞向下移动。活塞下腔室容积减少，导致下腔油压增大，油液通过流通阀流到活塞的上腔室。因为结构原因上腔被活塞杆占去部分空间，因而部分油液通过压缩阀，流回储油缸。这些阀的节流作用对悬架在压缩运动时起到阻尼作用。在伸张行程时，此时减振器内活塞向上移动。活塞上腔室容积减少，导致上腔油压升高及流通阀关闭，上腔内的油液通过伸张阀流入下腔。由于上腔活塞杆的原因，从上腔流出的油液无法充满下腔的容积，使下腔产生一定的真空，这时储油缸中的油液推开补偿阀流入下腔补充油液。由于这些阀的节流作用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用，从而达到减震的目的。4.3小结本章的主要内容是介绍减振器的基础信息，包括减振器的结构、分类、工作原理等内容。建立一个简明的知识框架。对其有所了解。 5 减振器参数设计5.1相对阻尼系数的选择 在减振器卸荷阀开启前，其中的阻力F与振动速度v之间的关系为 (5.1)式中，为减振器阻尼系数。 汽车悬架有阻尼以后，簧上质量的振动呈现出周期性衰减振动，用相对阻尼系数的大小来评定衰减振动的快慢程度。的表达式为： （5.2） 式中，m为簧上质量，c为悬架系统垂直刚度。 式中表明，在值大时，振动能迅速衰减，同时又能将较大的路面冲击力传到车身；值小则反之。通常情况下，将压缩行程时的相对阻尼系数取在（0.200.35）之间。伸张行程时的相对阻尼系数取在（0.200.50）之间。再按一定的比例值(0.250.50)来确定压缩行程和伸张行程的相对阻尼系数。即两者之间保持(0.250.50)的关系。设计时，先选取与的平均值。在取值时，要综合考虑各种情况：包括有无内摩擦力，道路状况等。 根据以上所述：取=0.20-0.35 0.50 得0.40， =0.20，=0.30 5.2减振器阻尼系数的确定 减振器阻尼系数，系统的固有振动频率，理论上。但实际情况中，阻尼系数的计算还需要根据减振器的布置特点来确定。 当减振器如图5.1（a）安装时，其阻尼系数为： （5.3）式中，n为双横臂悬架的下臂长，为减振器在下横臂上的连接点到下横臂在车身上的铰链点之间的距离。 当减振器如图5.1(b)所示安装时，其阻尼系数为： (5.4) 图5.1减震器安装位置减振器如图5.1（c）所示安装，其阻尼系数为： （5.5） 对于前减振器其伸张行程阻尼系数为：， 对于后减振器5.3机械结构设计5.3.1最大卸荷力F的确定为了减弱冲击，当活塞振动达到一定速度值时，减振器开始卸荷，而此时活塞的速度被称为卸荷速度V。 （5.5） 式中，A为车身振幅，取40mm；V为卸荷速度，一般为0.150.30m/s；为悬架振动固有频率。 若伸张行程时的阻尼系数为，则最大卸荷力为：则前减振器： 后减振器：5.3.2缸筒计算 由伸张行程最大卸荷力F来确定工作缸直径D （5.6）式中，为工作缸许用压力，取34Mpa;为连杆与缸筒的直径比。（双筒式减震器取=0.400.50）工作缸的直径D有20、30、40、（45）、50、65mm等几种。按如下标准来选择适合的。d=得：，所以取直径D=30mm,工作缸壁厚取1mm、长度为200mm,材料选用20钢。贮油筒直径；按计算得=42mm.壁厚取为2mm、长度220mm，材料选用20钢。5.3.3活塞杆计算 根据工作缸的直径选取活塞杆直径,活塞直径d与活塞杆直径可按下式计算经验数据：=（0.40.5）d,取= 13mm,d=30mm。工作缸筒初定为200mm，缸筒底座伸进缸筒部分有7mm，贮油缸筒顶部到工作缸筒顶部之间有17mm当活塞运动到底部时活塞杆有80mm露在外面，活塞杆长290mm。5.3.4导向座长度和活塞宽度计算 活塞的宽度B，一般取B=（0.61.0）D；缸盖滑动支撑面的长度L,由缸内径D而定： 所以：活塞宽度B=0.9x30=28mm 减震器设计尺寸 （长度单位均为mm）如下表4.1工作缸直径D基长L1 L3 L2储液筒最大直径D1防护罩最大直径209070803440301208610348564016012014065756521013017090102由表4.1可知防尘罩最大外径为56mm。选取防尘罩外径为52mm，壁厚1mm，所以内径为50mm，底部厚为2mm。防尘罩的目的主要是防止大量灰尘直径与密封圈接触。当活塞运动到上止点时，防尘罩仍然要有部分与贮油缸重叠，令重叠长度为10mm。当活塞运动到下止点时，防尘罩要有部分高出贮油缸，令高出部分为10mm。已知活塞运动行程为160mm。防尘罩长度为底部厚、重叠部分、高出部分和活塞运动行程的总和。长度为2+160+10+10=182mm。5.4其它部件的设计5.4.1固定连接的结构形式固定连接的连接形式与各种工作因素有关。目前主要的几种连接形式有：法兰连接、外、内半环连接等等。本次设计根据实际情况选择下端吊环上端螺杆连接；相对于其他连接方式的连接。原因主要有几点：（1）结构简单、成本低；（2）容易加工、便于拆装；(3）强度较大、能承受高压。而活塞在径向由活塞杆和压力阀底座进行定位，轴向由活塞杆进行定位即可，不需要特殊的连接结构8。5.4.2减振器油封设计 本文设计的油封，是指对液压油的密封。其主要功能是把油腔和外界隔离，对内封油，对外封尘。油封的工作范围如下:工作压力。0.3Mpa;密封线速度，低速型小于4m/s高速型为45m/s;工作温度-60150(与橡胶种类有关);适用介质：油、水及弱腐蚀性液体，寿命12000h. 根据机械设计手册，我选择的密封材料是丁睛橡胶;型式是粘接结构，粘接结构是橡胶部分和金属骨架分别加工制造，再用胶粘接在一起成为外露骨架型。制造简单，价格便宜。5.4.3 O型橡胶密封圈密封装置的作用是保持系统的密封性,是保障系统工作的先决条件.因此,必须经常保证密封装置在系统的工作压力和可能遇到的温度范围内,具有良好的密封性.密封装置的种类根据工作条件的不同,在液压系统中使用的密封装置通常可分为两种密封形式：一种为动密封装置,一种为静密封装置.而从密封装置的形式上分,可将经常使用的胶圈分为“O形密封环,“V”形密封环等.O形密封圈结构简单紧凑，性能可靠，装卸方便,成本低廉，实用性广泛，制造维修方便,寿命长等优点。因此选用O形密封圈4。5.4.4弹簧片和减振器油的选择 选择弹簧片的材料是合金弹簧钢，它的特点是具有很高的弹性强度。合金弹簧钢一般用于制造截面尺寸较大，承受较重载荷的弹簧和各种弹性零件，也用于制造具有一定耐磨性的零件。选择钢号：60Si2Mn热处理：用温度为870煤油淬火，回火的温度是480，这种钢是适用于制造R10-R12.5的弹簧，工作温度低于300 由于大多数减震器是通过油的流动阻尼力来吸收冲击和震动能量，并转化为油的热量散发掉。所以，阻尼力与油的粘度有着密切的关联，而油的粘度是随温度变化的。地域的各种气候条件，对减震器油提出了以下技术要求： （1）减振器油要具有较高的粘黏度指数，还要有较低的凝固点。当环境温度发生变化或随着工作时间的延长，减振器油本身温度变化时，其油的粘度变化要小； （2）根据我国的实际环境情况，减振器油的凝点大于等于-40。也就是说，当进入严寒冬季气温下降至0-40时，其油液仍具有流动性； （3）减振器油在使用范围内要尽可能少的汽化损失，即所谓的汽化小性能；（4）减振器油必须具有抗氧化稳定性和抗油气混合稳定性， （5）减振器油液一定要保持绝对的清洁， （6）减振器油必须具有良好的防锈和抗磨作用。根据GB7631.287，选用型号为LHFC的液压油。该产品通常为含乙二醇或其他聚合物的水溶液，低温性、粘温性和对橡胶的适用性好。他的耐燃性好，通常用于低压和中压系统中，对温度适应性好，使用温度为-2050oC.适用于中国的大部分地区的气温13。5.5小结 本章的主要内容是完成减振器主要部件的参数计算和减振器主要部件的结构设计。其中包括；最大卸荷力F的确定、 缸筒的设计计算、活塞杆的设计计算、导向座长度和活塞宽度的设计计算等。以及对固定连接的结构形式、 减振器油封设计、 O型橡胶密封圈、弹簧片和减振器油的选择等部件材料选用的探讨。6 减振器阀系设计6.1阀系设计分析 根据本设计的条件和目的，减振器设计是在理想的情况下进行。而阀系的分析设计建立在各个封闭区域的连续性，忽略突发事件及排除一切干扰。当活塞在工作缸内上下运动时，随着减振油在工作缸上下腔之间或工作缸与贮液筒之间的往复流动，伸张阀、压缩阀分别产生复原阻力和压缩阻力，而流通阀、补偿阀则保证减振油在工作缸上下腔之间或工作缸与贮液筒之间的来回流动，并确保减振油始终充满工作缸。活塞在低速运动时，阻尼力相对较小，其复原阻力的大小通常采用开设常通孔的方法来达到，常通孔的开设方法通常有两种：一种是直接在活塞的油线上压制一些小的凹坑来产生常通孔；另一种方法是采用有缺口的常通孔阀片来产生常通孔。6.1.1伸张行程分析计算在伸张行程时，减振器的活塞向上移动。活塞上腔压力增大，流通阀关闭，上腔内的油液通过伸张阀流入下腔。因为上腔中活塞杆占据部分空间，所以从上腔流出的油液无法充满下腔，储油缸中的油液通过补偿阀流入下腔补充。压缩阀和伸张阀上有常通小隙。当振动速度较小时，只靠这些小隙工作。当振动速度较大时，才打开阀工作。由于这些环节的节流作用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用， 伸张行程的阻尼力在开阀前主要与常通孔（即常通小隙）有关，在开阀后伸张行程的阻尼力与伸张阀阀片组的开度及常通孔尺寸有关，此时伸张阀起主要作用。补偿阀仅仅进行补充作用，影响不大。低速运动时伸张阀阀片尚未打开，减振油经流活塞阀总成中的常通孔由工作缸上腔流入工作缸下腔。中速及高速运动时，伸张阀阀片因受到工作缸上腔高压油液的作用而产生弹性变形使伸张阀打开，这时减振油除少部分流经常通孔以外，大部分油液经过因伸张阀法片翘曲变形而与活塞阀阀体之间形成的间隙，由工作缸上腔流入工作缸下腔，当伸张阀打开时，可近似的把伸张阀面积看做流通面积。根据流体力学，在高压油的作用下，活塞阀总成产生的复原阻力可由下式确定： （5.1）式中，复原力； 工作缸上腔与工作下腔的压力差；复原行程时活塞阀总成的受压面积。活塞阀总成受压面积为 （5.2）式中， 工作缸筒内径；活塞杆直径。把阀孔当作小孔，流过孔的油液为湍流，流量与压力差有如下关系： （5.3）式中，工作缸上腔进入工作缸下腔的流量；减振油密度；流量系数（0.6）；伸张阀通流面积。单位时间内，由工作缸上腔流入工作缸下腔的减振油流量为： （5.4） 式中，活塞运动速度。将式(5.2)、(5.3)、(5.4)代入式(5.1)便可以得到复原行程时复原阀通流面积的计算公式： （5.5）由流体力学的相关知识可得当活塞向上运动时，取工作缸下腔的压力值为0，则有公式： （5.6）当=0.3m/s时，伸张阀打开，=1222.8N；=-0=1222.8N通用磷酸酯液压液L-HFDR，其密度=1.15103/m3=30mm，=13mm，=0.6代入式(5.5)得计算得=3.936.1.2压缩行程分析计算在压缩行程时，减振器活塞向下移动。活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀流入活塞上腔。上腔被活塞杆占去部分空间，因而流入上腔的油液减少，一部分油液推开压缩阀，流回储油缸。所以流通阀和压缩阀的节流作用形成了减振器压缩行程的阻尼力。 底阀总成产生的压缩阻力可由下式确定： (5.7)式中，压缩阻力； 工作缸下腔与储油腔的压力差； 压缩行程时底阀总成的受压面积。底阀总成的受压面积为： (5.8)根据流体力学的公式，流量与压力差有如下的关系： (5.9)式中，工作缸下腔进入储油腔的流量； 压缩阀流通面积。单位时间内，由工作缸下腔流入储油腔的油液流量为： (5.10)将上面各式联立起来便可以得到压缩行程时压缩阀流通面积的计算公式： (5.11)再由流体力学的相关知识可得当活塞向上运动时，取工作缸上腔的压力值为0，则有公式： (5.12)当=0.3m/s，压缩阀打开。=0.5，=611.4N；=-0=，=611.4N磷酸酯液压液L-HFDR，其密度=1.15103/m3=30mm，=13mm，=0.6代入式(5.11)得=1.436.1.3阀孔的尺寸计算以前面的数据及相关实物为参考，设计伸张阀口为2个圆孔，直径为1.6mm；设计压缩阀口为1个圆孔，直径为1.4mm；根据活塞和底座的实际情况，设计流通阀口和补偿阀口为部分弧度。而孔的长度根据经验计算公式l=(4-10)d 来确定。 6.2小结本章主要对阀孔的尺寸、伸张行程分析计、压缩行程分析计算进行了阐述。7 强度校核7.1 工作缸筒校核7在工程实际中，常常使用承受内压的薄壁圆筒，例如高压罐、充压气瓶、液压缸筒体等，多为承受内压的薄壁圆筒。设圆筒的内径为，壁厚为，当时，可视为薄壁圆筒。工作缸筒=30mm、=1mm、，所以可视为薄壁圆筒进行计算。圆筒是用塑性材料制成的，按第三强度理论进行校核 （6.1）式中，工作许用压力； 工作缸筒直径； 工作缸壁厚； 材料许用应力。已知=3MPa，=30mm，=1mm。=60MPa根据HG/T 228121998，20钢抗拉强度=410MPa。= （6.2）式中，n安全系数。取n=5，代入式（6.2）得=82MPa，工作缸筒合格。7.2活塞杆受拉校核活塞杆上有螺纹，且螺纹又在小截面上，所以螺纹截面为危险截面。危险截面应满足： （6.3）式中，工作拉力； 小截面直径； 材料的许用拉应力。=1222.8N，=9mm；代入式（6.3）得 =31.28MPa根据HG/T 228121998，35调质钢=550MPa，活塞杆不会被压坏。8 结论 随着时代的发展，人们不断对减振器进行完善创新，使减振器的功能和安全性不断提高。本文是从选择类型开始，接着设计计算阻尼系数，然后设计计算出机械结构部分，进而流体力学模型的建立，阀系结构参数的确定以及主要受力部件的校核等。在设计计算过程中，通过细心的查阅和比较选择，选出比较适合本设计的参数、型式和参数等。 进入新世纪以来，我国的减振器制造水平已有很大提高，减振器的技术水平也逐步提高，与国际先进水平的差距正在缩小，高端产品也有研发。目前，我国减振器其中的主要问题有： 1）液压元件制造精度要求高，必须保证减振器油液的密封性，技术要求高和装配比较困难，使用维护比较严格。2）油液中混入空气易影响工作性能油液中混入空气后，容易引起液压油变质，使系统的工作性能受到影响、会影响系统工作的可靠性。3）减振器与车架进行连接时，要使用缓冲块。缓冲块的功能:吸收来自路面的冲击,改善乘坐的舒适性,起到辅助弹簧的作用。 减振器未来的发展是向着结构设计更合理，操作更简单，使用安全，采用新型材料，造价便宜的方向。在结构方面可以采用可调阻尼减振器，以实现减振器在不同的道路条件下，起到自动调节阻尼系数的作用。减振器的技术难点主要在整车匹配方面。 在本设计工作中，通过自己的努力，本人收获良多。比如学会了查阅和利用相关资料，提高了自己的思维、绘图、计算、分析能力，也提高了本人在机械和液压方面的知识。虽然本人尽己所能以保证本文内容的科学性和准确性，但由于本人的学识和能力以及时间的限制，本设计中必然仍有很多欠妥和错误之处，敬请各位老师和专家不吝赐教。 致 谢 经过了近两个月的努力，论文写作工作终于顺利完成。我首先要感谢我的指导老师张福老师，在这段时间里，XX老师尽心尽力、认真负责的指导我进行毕业论文的写作工作。无论是论文题目的选定，还是论文结构的确立和优化，我都是在XX老师的帮助下完成的。而且XX老师身上那一丝不苟的工作态度与积极进取的工作作风深深的感染了我。在进行论文写作的这两个多月里，我学到了许多有关机械方面的知识和关于知识的具体应用。相信这些会在我以后的学习与生活中带给我更多的收获。最后对所有在论文写作过程中帮助过我的朋友和同学表示深深的谢意！参考文献1 陈家瑞汽车构造北京：机械工业出版社，2011 21-352 刘惟信汽车设计第一版北京：清华大学出版社，2001 263 王箫锋编著. 汽车底盘设计. 北京：清华大学汽车工程系列教材2010.3 32-404 张世昌、李旦、高航. 机械制造技术基础 北京：高等教育出版社，2007 15-205 臧杰,阎岩. 汽车构造M. 机械工业出版社，2005.8 136 叶伟昌. 机械工程及自动化简明设计手册. 北京：机械工程出版社，2001 97 徐锦康. 机械设计. 北京：机械工业出版社，2001 118 濮良贵、纪明刚. 机械设计. 北京：高等教育出版社, 2006 429 张世昌、李旦、高航. 机械制造技术基础. 北京：高等教育出版社，2007 6110 周玉凤、杜向阳. 互换性与技术测量. 北京：北京大学出版社，2008 5311 吴麓，罗明靡 客车悬架系统参数的最优化中国汽车工程学会甲顺性学组学术流会论文，199012王望予. 汽车设计M. 机械工业出版社，2006 1113齐晓杰,吴涛,安永东.汽车液压与气压传动M. 机械工业出版社，2005 1314张媛媛汽车设计第一版北京：清华大学出版社，2016 22-2615 余志生.汽车理论 北京： 机械工业出版社， 2011 1529附录外文翻译1. 原文The shock absorberThe shock absorber is mainly used to suppress the shock of the spring and the impact from the road. In the uneven road surface, although the shock absorption spring can filter the vibration of the road, but the spring itself will have reciprocating motion, and the shock absorber is used to suppress the spring jump. Shock absorber is too soft, the body will jump up and down, shock absorber too hard will bring too much resistance, hinder the normal work of the spring. Therefore, according to the actual situation of reasonable choice.Working principle of shock absorberWhen a vehicle passes through a rough road, the upper and lower vibrations are generated. The function of the shock absorber is to reduce or eliminate the vibration caused by the pressure difference between the working cylinder and the piston. The shock absorber starts working when the distance between the frame and the wheel shaft changes. When the piston down, the upper valve valve to the cylinder piston compression damping fluid through the l