车辆工程毕业论文

1、工 学 院 毕 业 设 计（论文）题 目： 减震器试验台架设计 专 业： 车辆工程 班 级： 07车辆（2）班 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期： 目 录减震器试验台架设计摘要：减振器是汽车悬架上一个很重要的部件,它与弹簧一起构成弹簧减振装置。减震器试验台架设计关系到减震器的制造质量，台架的机械结构设计上尤为关键。本文针对台架对减震器示功图试验、阻尼特性试验、温度特性试验、耐久性试验，结合测控系统完成台架的总体设计和主要零部件设计。由于汽车减振器大部分是筒式液力减振器，应认真研究汽车减震器实验的规范和标准，保证设计方案的合理化、可行性，完成一个高质量的台架系统。关键字：减震器 台架 试验

2、引言：汽车是现代交通工具中用得最多，最普遍，也是最方便的交通运输工具。现代汽车以高速、舒适、安全被人们推为首选的交通工具。随着道路交通条件的不断改善，汽车的运行速度不断提高。汽车在高速行驶状态下，其行驶安全性就被推到了第一重要的位置。影响安全性的因素很多，但主要是制动性和操纵稳定性，这两者都与汽车的悬架有着重要关系。为了改善汽车的行驶平顺性和操纵稳定性，在悬架中需要有阻尼元件，起到降低共振幅度、衰减震动的目的。现在汽车悬架中都有专门的减震装置，即减震器。钢板弹簧叶片间的干摩擦是一种阻尼力，但它的数值不稳定，不易控制。即使在采用钢板弹簧的悬架中一般也安装减震器。用的最多的是液力减震器。液力减震器

3、按其结构可以分为摇臂式和筒式,其中，筒式减震器质量较小、性能稳定、工作可靠，适宜大量生产。如今,“高速重载”是铁路营运的发展方向,减振器性能的好坏,直接制约着列车的运行状况。同样的在汽车上也是相当的重要，减振器是汽车悬架上一个很重要的部件,它与弹簧一起构成弹簧减振装置。对其进行试验检测，事关重要，即所谓的减震器试验台。所以说减震器是汽车悬架的重要部件，事关汽车对人的舒适度和一定的安全性。在减震器的生产中，减震器试验台架起着检验和矫正的作用，因而它的设计制造影响着减震器的改进。可以这样说，减震器试验台架的发展在一定程度上决定了减震器的发展，它有助于工作人员正确生产合格的减震器，及减震器各项性能测

4、试。1.绪论1.1双筒液压减振器的现状 汽车悬架系统最初采用摇臂式液力减振器。 第二次世界大战期间美军吉普车上采用了双筒液压减振器并在战场上大获成功，此后双筒液压减振器就成为主流产品，改善其设计方法及预测其性能一直就是汽车减振器技术发展的主要课题。 传统的设计方法主要是根据经验确定设计参数通常采用结构参数不同的样机，装备于欲匹配的汽车，由试车员进行实车试验评价。这往往须对减振器内部参数进行多次反复调整，和许多次的开发、试验。这种完全依赖与样机实验的设计开发方法不但周期长、消耗大，而且较难获得最优的减振器特性。 为克服上述方法的缺点，减少减振器样机试制及实车试验的费用，并缩短开发周期，利用c a

5、 d / c a e 技术进行减振器的设计开发已 经成为必然的趋势。 其基本过程是: 基于减振器的结构建立数学模型，并经模拟分析得到其阻尼特性， 将此特性用于汽车系统的动力学和振动分析，以评价汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性 平顺性等性能，在此基础上对减振器的的特性和结构进行优化设计。该过程的核心问题是在设计阶段能够准确地预测减振器的特性，也就是建立能够准确反映减振器特性的数学模型，并在此基础上进行c a d 设计。 从2 0 世纪7 0 年代开始， 国外学者就已经开展了双筒液压减振器工作特性的模拟分析研究。其中，比较有代表性的是l a n g的工作，他建立了悬架减振器的8 3参数模型，用于研究其

6、外特性高频畸变现象。在 as t u d yo ft h ec h a r a c t e r i s t i c so fa u t o m o t i v eh y d r a u l i cd a m p e r sa th i g hs t r o k i n gf r e q u e n c i e ) ) ( 文献1 1 )中， l a n g 采用简化的汽化和液化模型描述工作腔室内混入气体发生的变化， 利用模拟电路实现减振器特性的仿真。l a n g的模型及其开展的模拟分析工作，代表了1 9 7 0年代减振器建模和仿真分析技术水平，但用来研究减振器对整车性能的影响，却很不适用。

7、到1 9 8 0 年代末期， k a r a d a y i 和m a s a d a 认为l a n g 的模型虽然能够较好地表达减振器的非线性特性， 但是过于复杂， 不适用于汽车系统动力学和振动仿真分析。为了建立一种既能展示减振器特性又较为简明的模型，他们采用了将减振器等效化为弹性元件、阻尼元件、间隙及摩擦元件等组合而成的力学模型。此后，许多学者对双筒液压减振器的建模开展了大量的研究工作。 等在1 9 9 0 年代中后期将这种建模应用于重型车辆悬架减振器的建模，并采用了非线性的弹性和阻尼元件，其模型仿真结果在活塞运动频率小于 i o h z ,速度小于l m/ ，的范围内与实验结果吻合的较

8、好。 如果应用在其它范围和其它类型车辆上的减振器的仿真分析，误差就比 较大了。 我国在此领域的起步较晚， 但也进行了一些分析研究工作。但都是对减振器的结构做了 较大的简化后， 建立了一些简化的模型，有关减振器等效参数化模型的研究主要是将国外的建模方法应用到国产汽车悬架减振器的建模。 综上所述，国内外至今所建立的减振器分析模型， 基本上都是集总参数模型，其关键的模型参数很大程度上依赖于实验测定， 因此不适用于减振器特性的预测分析。而且，现在还没有较好的方法描述求解复原压缩阀片的变形问题。 另外， 虽然我国减振器的总产量已达1 亿只， 生产厂也多达2 0 0 余家， 但是技术水平在总体上与国外还存

9、在着较大的差距， 产品结构也比较单一， 具有自主知识产权的先进减振器产品很少， 工作稳定性差， 早期漏油失效、 产生异常噪声等问题仍较普遍存在。 这些都是减振器的设计及工作特性的预测出现了问题导致的结果。1.2减震器试验台的设计及应用前景国内减振器落后的一个主要原因在于国内相应的试验设备不能够满足试需求，制约着国产减振器性能的提升。现有的试验规范以测试示功图为主要目的,国内试验平台多为开环、机械式,存在许多不合理之处。在这方面的工作还不熟,主要功能是测试示功图,不能快速准确地对减振器进行检测,存在很多不足。关于减振器的试验标准是1999年铁道部印发的“进口油压减振器试验台试验方法(试行) ”文

10、件 2 ,从该文件可以看出,虽然对阻尼特性也作了要求,但是试验方法却存在问题:试验的首要目的是示功图,然后通过示功图来求解阻尼系数。关于减振器及其试验研究,荷兰kon i公司走在世界的最前面。现在比较先进的控制方式为闭环控制方式, kon i公司在这方面的研究已有几十年，有着相当的话语权。台架的设计可根据国际行业标准,减振器试验一般应包括以下4方面的内容： 示功图试验: 减振器的阻力与位移关系试验( f2s ) ; 阻尼特性试验:减振器的阻力与活塞速度关系试验( f2v ) ; 温度特性试验:减振器的阻力与试件温度关系试验( f2t) ; 耐久性试验:工作循环1 106 次后,减振器的阻力与位

11、移试( f2s )目前汽车减振器大部分是筒式液阻减振器，其阻尼力主要通过油液流经空隙的节流作用产生。减振器运用在转向系及驾驶室驾驶员座椅、发动机罩等部件起减振作用，随着传统被动式减振器技术的发展和完善的同时，能够适应不同行驶工况而调节起工作特性的机械控制式可调阻尼减振器、电子控制式减振器以及电流变液体、磁流变液体减振器技术也获得了快速的发展。 其中对其进行检测尤为关键，为了能更好的开发出适宜的减震器，必须要严格评价其性能。减震器试验台架的发展在一定程度上决定了减震器的发展，它有助于工作人员正确生产合格的减震器，及减震器各项性能测试。2汽车减震器基本知识2.1液压减震器工作原理其工作原理是当车架

12、（或车身）和车桥间受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中。 1. 活塞杆；2. 工作缸筒；3. 活塞；4. 伸张阀；5. 储油缸筒； 6. 压缩阀；7. 补偿阀；8. 流通阀；9. 导向座；10. 防尘罩；11. 油封； 图2-1减震器示意图在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞3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8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞杆1占去了

13、一部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，一部分油液于是就推开压缩阀6，流回贮油缸5。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减振器在伸张行程时，车轮相当于远离车身，减振器受拉伸。这时减振器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高，流通阀8关闭，上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔。由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积，主使下腔产生真空度，这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。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。由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力设计的大于压缩阀，在同样压力作用下，伸张阀及相应的常通缝隙的通道载面积总和小于压缩阀及相应常通缝隙通道截面积

14、总和。这使得减振器的伸张行程产生的阻尼力大于压缩行程的阻尼力，达到迅速减振的要求。2.2减震器相关参数2.2.1双筒式减振器最大外径尺寸（mm） 工作缸直径最大外径2025273032364045506570贮液缸最大外径 d13445464655586368788895防尘罩最大外径d24054565667707580901021102.2.2双筒式减振器工作缸和活塞杆直径（mm）活塞杆工作缸101112.41315161720262820a25aa27ab30aa32a36ba40a45ba50a65a70a注： 表中a为推荐使用，b为不推荐使用。工作缸公差为h8， 活塞杆公差为f73减震

15、器试验台架标准3.1 一般要求3.1.1 试验台的试验功能应符合tb/t 1491-2004中有关阻尼性能的试验要求。3.1.2 试验台机械部分采用的主要材质应满足试验中的强度、刚度要求。3.1.3 试验台的垂向、横向安装座距离和结构应满足各种连接形式的油压减振器安装要求，安装方式。应快捷、方便，正常安装后与被试件连接部分应无间隙。3.1.4 拉压力负荷传感器应符合jjg 391-1986中0.05级精度的有关规定;位移传感器应符合jb/t 9257-1999中0.1级精度或jb/t 9258-1999中0.05级精度的有关规定;试验台测试系统的检定应符合jjg 139-1999,jjg 39

16、1-1986的有关规定。3.1.5 试验台机身和运动附件，在试验台工作时，不应出现异常噪音，颤动不应影响测试精度。3.1.6 试验台应便于操作维修，表面油漆层应均匀、平整、光滑。3.1.7 试验台应提供有关校准试验台的方式、方法或仪器。3.1.8 试验台的安全防护装置、噪声声压级应符合gb 9061的有关规定。3.2 机械部分3.2.1 滑块在全行程往复滑动时，不应有卡滞或摆动现象。滑块与导轨的间隙应小于0.08mm。3.2.2 试验台所有转动、滑动部位的供油状态应良好。tb/t 2229-20043.2.3 机加工表面除特殊规定外，应涂防锈油脂。3.2.4 试验运行期间，试验台各转动、滑动部

17、分不应有异常现象。3.3 试验台基本性能3.3.1 试验台测试阻尼力范围宜为0 kn-30 kn。3.3.2 试验速度及滑块位移应符合油压减振器的试验要求，速度调整范围宜为0.01 m/s-0.5 m/s.3.3.3 试验频率范围应满足活塞试验速度要求。3.3.4 试验台的系统精度为:a) 力的测试误差不大于名义值的11%;b) 位移测试误差不大于11 mm;c) 速度测试误差不大于名义值的士5%.3.4 标定与调整3.4.1 试验台标定与调整分为机械结构零位标定、测试系统零位标定、力与位移标定。3.4.2 机械结构零位标定:应使减振器活塞处于行程中间位置，试验台滑块处于全行程的中间位置(力和

18、位移传感器均处于中间位置)，此时为机械结构零位。3.4.3 测试系统零位标定:当机械结构处于零位状态时，压力传感器应不受力，测试程序的相应窗口中位移与力的显示调整为零位。3.4.4 力与位移标定:当测试系统处于零位或受力状态时，用标准计量器具测试力与位移的误差并进行调整标定，误差范围应符合本标准的要求.4.减震器试验台架满足四个试验的要求4.1 减振器示功试验减振器示功试验台可采用机械式或液压式。无论采用何种形式，均需满足以下条件： 单动：一端固定，另一端实现谐波（正弦）运动。 行程可调，至少为100mm，测量精度高于1%。 有级或无级变速，最大试验频率至少为5 hz。 功率足够大，在速度为1

19、.0m/ s 时，检测减振器速度误差小于1%。 力传感器,其精度高于1%。 减振器示功试验台的3 次检测误差要小于3或40n。测量过程自动记录、保存、处理及输出。4.2阻力特性4.2.1阻力测量条件 试件温度为203。测试前，需将减振器在203的温度下至少存放6 个小时。 运动方向：如没有特别说明，垂直方向。 减振器活塞位置：减振器行程的中间区域。4.2.2测量过程做5 个排气过程，行程100mm 和试验频率1.67hz（v=0.524m/ s）或0.83hz（v=0.262m/ s）。如减振器行程不够，采用行程50mm 和试验频率3.33hz 。4.2.3测摩擦力 测试条件与方法a)试验行程

20、：为减振器示功行程b)侧向力加载位置：在导向器中间位置处，并与减振器轴线垂直c)测试速度： 0.005m/s 摩擦力（fm）的计算在行程中点测摩擦力fm,（行程中点5范围内读取）fm = (fmf fmy) / 2式中： fmf 复原时的摩擦力， （n）fmy 压缩时的摩擦力，（n）未经使用的减振器其最大摩擦力不得超出表中的的数值活塞杆（mm）10-1415-2020-28摩擦力(n)751001254.2.4阻力的测量在测量阻力时，为了保证测试的正确性，阻力值在行程中点5范围内读取。如减振器行程不够，可将行程改为75，50 或25mm，并相应地调整测试条件，以达到所需的测量速度。4.2.5数

21、据处理行程（mm）试验频率 f(hz)速度 v（m/s）1000.170.0520.420.1310.830.2621.670.524特殊情况下附加2.500.7863.331.0485.001.572 4.3温度特性设备按本标准4.1 所规定的减振器示功试验台，再配置电冰箱、恒温箱等升温、降温装置。4.3.1试验条件 试验温度：20，-30, 15，0，40，80，20，温差为3在达到所规定温度后，试件保温6 小时。 运动方向：铅垂方向。 活塞位置：减振器行程的中间区域。 速度：0.52m/ s，行程为100mm。试验频率为1.67 hz。如减振器工作行程低于100mm，采用50mm 行程，

22、试验频率为3.33 hz。4.3.2测量过程测量采用本标准4.2.2类似方法进行。但在-30测试时，无排气行程，做2 个速度为0.52m/ s的预行程。4.3.3计算衰减率记录v=0.52m/ s 时，各温度下的阻力；复原（压缩）衰减率为：y=fy（20）- fy（80）/ fy(20) 100%式中: fy 20 试件在20时的压缩阻力fy 80 试件在80时的压缩阻力当速度为0.52m/s，在30 时，其衰减率不小于200；在80 时，其衰减率不大于20.第一次和最后一次测量（+20）所得的阻尼力差值，应小于100n 或7。动态低温密封性试验，用冬季行车试验代替。具体条件为在室外晚上最低温

23、度为40以下，白天最高温度不超过20，行车试验至少3 天。每天至少启动汽车一次，每次连续行驶里程超过100 公里。减振器工作正常，无泄漏。4.4耐久特性试验耐久特性试验设备减振器耐久性试验台可采用机械式或液压式,无论采用何种型式，均需满足以下条件： 叠加运动；下端（筒身端）进行上下的高频运动，上端（活塞杆端）进行上下的低频运动；或上端固定，下端进行上下的叠加运动。 机器要装有计数器，自动记录循环次数. 机器要装温度测量仪，并当温度超过特定数值时，有自动关闭机构。 机器要装有强制冷却装置，一般为水冷，对试件进行冷却。 耐久特性试验准备尽可能地去除连接件（如防尘罩），以增大冷却面积,试件的活塞位置

24、位于减振器工作行程的中间区域。上下位置应对中良好，垂直方向安装。并安装强制冷却装置及温度仪。4.4.2耐久性测试方法测试时温度控制为了控制温度，必须在贮液缸外径导向器的高度，安置一个温度探头，并与外部隔绝。必须以强制冷却方式控制温度在650800 的范围内。当阻尼值较高时，温度超过800时有时必须设定一个持续冷却的停顿时间。在油被快速混合和冷却时，活塞运动可在低速状态下进行；此类循环次数。不记入耐久性试验循环次数。如减振器温度未达到650，按自然状态进行耐久特性试验。4.4.3试验条件 按照下述条件进行叠加运动低频为f 1=1hz，行程s1=80mm ，高频为f 2=12hz ，行程s2= 2

25、0mm 工作循环次数为低频5x 次。或低频为 f 1=1.67hz 行程s1= 100mm ，高频为f 2=10.33hz ，行程s2= 16mm 工作循环次数为低频5x 次 加载侧向力如减振器在工作时，承受较大的侧向力，则可以根据要求，在耐久特性试验时，加载侧向力。 测试结果评判耐久特性试验前后的阻尼力变化阻尼力变化不得超过 20%f+ 50n示功图v0.524m/ s 时，波动不得超过20%；v1.048m/ s 时，波动不得超过40%。油耗无可视的泄漏，油雾化不超过加油量的15。油耗通过测量减振器在台架试验前后的重量获得。5减震器台架的总体设计由上面的分析可知：减震器的规格多种应用于不同

26、的汽车，这里选择其中一种系列进行设计计算，其它规格可以此分析。在设计好之后，其它系列可根据台架的调整实现。这里选用：工作缸直径(mm)最大外：径贮液缸最大外径(mm)活塞杆直径（mm）基本长l（mm）压缩阻尼力(n)复原阻尼力(n)测试速度(m/s)温度()行程s(mm)测试频率（hz）406317160180050000.52201001.67 上表为减震器主要尺寸的选取压缩到底长度l+s=160+100=260mm最大拉伸长度=160+200=360mm这是大众轿车一般用的减震器： 图5-1减震器的长度示意图 图5-2减震器连接件形状尺寸d= 5.1减震器试验台架介绍减震器控制汽车模型，利

27、用模糊推理单轮和挠动观测器。单轮车型，可以在这里从路面可被描述为一个非线性大约2度受激励的自由制度。主动控制设计的模糊控制的推测单输入规则模块模糊推理,和主动控制力的加载机构。从路面激励,利用一个扰动观测器来估计,作为一个变量的先决条件部分的模糊控制规则。一个补偿器的性能下降到延迟的机构。主动悬架系统的线性分析主要是基于最优控制理论假定汽车模型描述为一个线性或近似线性系统,（2000年,hrovat ；2004yoshimura给出的一种模型)。然而,当汽车模型是一个复杂的模型，非线性和不确定性、非线性和智能主动悬架系统的线性主动悬架系统,提出了采用模糊推理。我在这里只进行台架设计，选用大众汽

28、车车身的部分也是，大众车的四分之一。如下图所示,通过电磁激震器，做动力元件，模仿路面的不同工况。把减震器固定在两板之间，板1连接在导柱1上进行上下运动。导柱1有四个板4起固定作用，弹簧1有两个是模仿大众悬架弹簧设计，不过弹簧系数只有其二分之一。弹簧2有四个分别如图所示，分布在板1两边，起保护台架和对试验的补偿作用。这里的所有导柱起固定和导航的作用。 图5-3 减震器台架示意图由于是大众轿车的四分之一，其质量也约为，选择铸钢密度设计加载质量块放在导柱1上。这里需要说明的是除质量块的质量其它的板块导柱1，导柱2的质量，弹簧1，弹簧2的质量，在没加载之前，如图5-3，都加载在板2上最终加载在轮上面。

29、弹簧2和板1留有510mm的间隙。也就是说加载质量块只加载在减震器和弹簧1上。这里用两个质量块放在板1上 这里取导柱1 得出：可以根据不同个加载状况设计不同的宽度，例如车坐上人就多出了人的质量，再进行计算，改变质量块的宽度。 图5-4 加载质量块5.2电磁激振器的选择激振器是整个系统的动力来源，模仿路面个汽车带来的各种不同工况。这里选择jzq系列。5.2.1用途jzq一系列电动式激振器是一种电/机变换器，即将电能转换为机械能，对试件提供激振力的一种装置。它配合kd57系列宽频带功率放大器再加上其它相关仪器，可广泛地应用于各种工程结构如火箭、导弹、飞机、船舶、汽车、机床、火车、矿山机械、房屋建筑

30、等等，特别适用于桩基、桥梁、水坝等结构的振动试验。此外，它可以用作振动台，对小型仪表、零件等作环境振动试验、疲劳试验以及对传感器进行校验。5.2.2工作原理当功率放大器供给动圈可变频率电流时，根据电磁感应定律，可得到：f=0.102 bli10 （1） （2） 式中：为激振力f的最大幅值（牛顿），即所谓最大激振力b为工作气隙中平均磁感应强度（特斯拉）i为功率放大器供给的电流瞬时值（安培）为电流i的最大幅值（安培）l为切割磁力线的线圈导线的有效长度（米）（1）、（2）式可得到=f/i= =0.102bl10 （3）对于每一型号振动台，b、l均为常数，故即为定值。通常称为振动台的力常数。5.2.3

31、电磁激振器参数 图5-5电磁激振器 电磁激振器应选择激振力较大的,选择jzq-50(江苏省宝应新力振动仪器厂生产) 台面顶杆总高长宽总质量最大激振力最大激振频率mmmm190mm200mm200mm5.3 车轮选择和车轮上质量的分析选择普通的试验轮胎，轮胎在50260mm，轮胎宽在30200mm之间，在这选择轮胎180mm,轮胎宽100mm，胎厚90mm 图5-6 轮胎将车桥系统的质量和轮胎的弹性考虑在内，分析来自路面周期性冲击的影响，作为单轮车振动系统 图5-7 单轮胎振动模型运动方程式为： (1) 令，来自路面的周期性冲击，是在汽车以速度v通过路面的波状地带时产生的。通过激振器模拟速度v，

32、的振动，这时路面波形为，其位移的公式为 令， 代入（1）可以得到如下两式： (2) (3)解（2）、（3）两式得 把这两个式子两边乘方相加再开方可得和的振幅比 (4)现将车身固有振动的周期取为s。若用激振器模拟车的行驶速度为60公里/小时即相当于m/s产生的振动情况。另一方面，如果波状路面的波长为8m，则汽车可在s内通过。此时和，。当时，对车身的振幅和加速度都没有表现车轮胎弹性的效果。在这种情况下，橡胶轮胎与路面之间形成的附着力，有效地起着驱动力的作用，而对空气轮胎几乎没有什么不同。当波形短时，情况就不一样了。如波长由8m缩小到1.2m，则秒，。而当值比此值大时，则轮胎的弹性对减小车身振幅会起

33、明显的作用。这时振幅的绝对值较小到所以实际上车身振动的振幅的差别是感觉不到的。总之，在这种情况下，很明显只有车身的悬架的弹力在其作用.波形短至12cm期s，。这时由于车身的振动被缩小为路面凹凸振动的倍，对于轮胎效果如何，实际上几乎是感觉不出来的，而且轮胎的弹性使振幅大约减小到，悬架弹性进一步使车身的振动再较小到的程度。总之，可以认为轮胎的弹性和悬架弹簧的弹力大体上具有同样的吸收路面冲击的能力。另外在计算中减震器和悬架弹簧并联，其阻尼对悬架弹簧和轮胎有同等程度的影响。得到： 由此进行计算，当时可得 时， 时， 时， 另一方面可以看出，如果轮胎的即车身和车桥的振幅比等于路面波形的振幅与没有轮胎式车

34、身的振幅之比。 弹簧下的车轮和车桥的质量越大，其固有振动频率越低，（4）分母中，对具有与同样的关系。与振动时相反，为了减小车身的摇摆，弹簧下的质量越大越好。但这样做使汽车的行驶性能变坏。这是因为以的关系表示的阻尼系数n减少了。这样一来，车桥系统的自激振动不可避免地要有所加强。另外，在车桥系统上，如果车轮的重量增加，则支承车身的悬架弹簧向下推压车桥的加速度将减小。由于以上两个原因，就产生了车轮要从波状路面跳离的倾向，使汽车的行驶性能变坏。所以实际上车桥系统的质量应尽量减轻。但是在减震器的试验过程中是可以很大的，这样就减少了减震器的横向摆动，这就只需要考虑对减震器的影响就可以了。5.4弹簧的设计悬

35、架弹簧在汽车行驶过程中，承受高频往复压缩运动，起着缓冲和减振作用，其质量好坏对车辆平稳性、安全性起着至关重要的作用。专业企业承包生产的汽车悬架弹簧表面平整光滑、规格尺寸规范、喷漆工艺水平高。家用车、乘用车对悬架弹簧性能要求较高，以达到减小噪声、振动小、弹性好、平稳性好、舒适性好等特性；商用车（重型及超重型载货车）需要高强度悬架弹簧。悬架弹簧的技术发展趋势总体上为轻量化（高应力）、高可靠性，悬架弹簧设计应力普遍要求大于1000mpa，高的可达1200mpa。5.4.1弹簧1的设计采用两边对称弹簧，都是压缩弹簧，和减震器在车上的配合弹簧一样。 弹簧的加工过程：卷簧回火(420 , 40min) 磨

36、端面抛丸处理压并分选包装入库。 此减震器在车上的配合弹簧，这里 悬架弹簧一般用常用si-mn系列钢60si2mna、55simnvb、55si2mn这个材料的应力1000mpa ；这里选用普通钢线swc 长度l=310mm f=1800/2=900n 有效行程h=50mm 用弹簧示性图计算弹簧在自由状态时p=0，f=0；安装时，负荷，变形；工作时，载荷为，变形为 图5-8 弹簧弹性示意图计算主要尺寸旋转比c=58 这里取c=8 已知 此钢的切边模量 =0.1 = 800/50=16代入数值 d12mm 材料直径d取13mm 有效圈数取16外径 图5-9 弹簧1 弹簧1的自由长度是根据减震器的安

37、装尺寸长度确定的。5.4.2弹簧2的确定弹簧2有四个，互相对称如图5-3所示，起补偿振动带来的损失，2004yoshimura单轮模型要求，减震器的上下最大行程是50mm，这里只要保证 有效行程h=50mm由于小弹簧弹性系数比大弹簧还大因选择较好的材料50crv 同理根据上面的公式的计算出 材料直径 d=5mm有效圈数 n=15外径 d=61mm所以长度 ldn+h=75+50=125mm 5.4.3弹簧3的确定主要起保护电磁继电器的作用，可以是弹簧，也可不是，要求非常的大。这里也进行弹簧的设计。只要保证就可以，因为可以调点此激振器和板3的距离，这样的话，的有效行程，长度就不用确定。当然，有效

38、圈数也不用确定，弹簧的外径自然不用确定只要根据要求选择即可。 图5-10 弹簧3弹簧系数k与中径有效圈数成反比，与材料直接车正比，图5-10所示，用35crmnb钢中加入0.11%v ，根据与上面的计算相同。5.5导柱的设计导柱1、导柱2、导柱3可以是实心可以是空心，主要起导向作用，不承担负载。5.5.1导柱1、2的设计 导柱1和2的功能一样，可以是实心或空心 图5-11 实心导柱1和空心的导柱1主要是根据减震器的长度进行选择长度，但是其末端要固定在板2上面，可以通过螺纹，在这里两者都是通过焊接到板2上面。对于导柱2要有能固定弹簧2的物体，这里设计个环通过螺纹连接在导柱2上。 图5-12 固定

39、弹簧2的环5.5.2导柱3的设计首先导柱3由四个导柱组成，分别对称，多板1起导向作用，是通过焊接固定在板4上面即底座上。下端加大起一定的保护横向摆动作用。 图5-13 导柱35.6板的设计对于四个板多选用45号钢gb/t699-1999标准规定45钢抗拉强度为600mpa，屈服强度为355mpa，伸长率为16，断面收缩率为40，冲击功为39j。密度一般为5.6.1板1的设计对于板1在这里起固定减震器上端，加载块安放和导向的作用。设计如下图，配合导柱1、导柱2、导柱3，并能上下运动和有一定的刚度。厚度为15mm，长800mm，宽600mm，倒角10mm；中间半径为9mm能安放减振器，活塞杆直径为

40、17mm；两个直径为60mm的通孔配合导柱1；两个直径为30mm的通孔配合导柱2；四个直径为50mm的通孔配合导柱3。 图5-14 板15.6.2板2和板3的设计 图5-15 板2 如图5-15所示，减震器耳环如图5-2所示能放进的矩形，并不产生干涉。长取500mm，宽取300mm，倒角半径为10mm。对于板3除去的矩形通孔和板2各尺寸相同。5.6.3板3的设计厚度为40mm，长800mm，宽600mm，倒角10mm； 图5-16 板4板4主要起固定导杆3，和安放激振器、弹簧3的作用。板4即是底板普通的铸铁就可以，没太大要求。5.7减震器轮胎链接件设计 图5-17 销钉 图5-1 8 减震器轮胎连接件 主要是通过销钉、减震器轮胎连接件的配合，连接减震器和轮胎，同时还承载着板3以上的全部重量。其设计尺寸也是根据减震器和所选轮胎确定，不产生干涉，和达到强度要求为目的。5.8主要部