第三章1 悬架减振器及弹性元件

第三章悬架阻尼特性和弹性特性双筒液压减震器的内部结构和工作原理单筒式充气减振器双筒式充气减振器一、双筒式液力减震器构造介绍1.减震器的基本构造减震器总成活塞杆总成活塞缸总成外缸总成缓冲套2.减震器的基本腔室a.上腔活塞杆总成把活塞腔室分成上下两个腔室,活塞缸于活塞杆形成的环形腔室为上腔.b.下腔在活塞缸内活塞感总成与底阀总成之间的腔室是下腔.c.贮液室活塞缸与贮液缸形成的腔室.图1减震器油液所在的腔室3.减震器总成主要部件的装配过程动画1压缩行程分析：

减震器受压时，活塞下移，活塞下腔室容积减小，油压升高，工作液流经活塞上的常通孔顶开通夜片流到活塞上面的腔室。由于上腔被活塞杆占去一部分，上腔内增加的容积小于下腔减小的容积，故还有一部分工作液推开压缩阀，流入贮液缸。

二、减震器阀系工作过程介绍图2压缩行程油液流动方向图3给出活塞，图4，5给出压缩时活塞阀系液体流动路线，图6，7给出压缩时底阀阀系液体流动路线（红色箭头）。图3活塞图4压缩时活塞阀系液体流动路线1-螺母；2-活塞下限位垫圈；3-活塞调节片；4-活塞节流片；5-活塞通液片；6-活塞；7-活塞上限位垫圈图5压缩时活塞阀系液体流动路线图6压缩时底阀阀系液体流动路线1-铆钉；2-限位垫圈；3-限位调节片4-底阀调节片；5-底阀截流片；6-阀座；7-底阀通液片图7压缩时底阀阀系液体流动路线2复原行程：减震器活塞杆相对腔室拉伸，此时减震器活塞向上移动。活塞上腔油压升高，上腔内的工作液便通过活塞上的节流孔，推开复原阀系流入下腔。同样，由于活塞杆的存在，自上腔流来的工作液不足以充满下腔所增加的容积，在压差的作用下，贮液室中的工作液便通过阀座上的常通孔推开底阀通液片流入下腔。图8复原行程油液流动方向图9拉伸时活塞阀系的液体流动路线图9，10给出复原行程活塞阀系的液体流动路线，图11，12给出底阀阀系的液体流动路线（红色箭头）。图10拉伸时活塞阀系的液体流动路线图11拉伸时底阀阀系液体流动路线图12拉伸时底阀阀系液体流动路线图13，14分别给出压缩和复原行程的液体流动图

图13压缩行程的液体流动图图14复原行程的液体流动图三、阀系节流片和节流调节片对性能的影响1.节流片剖口改变对速度-阻尼曲线的影响选取两组不同节流片剖口的实验数据第一组：0.1×1×2第二组：0.1×1.7×3绘制出复原行程阻尼力曲线（图15），并做对比，从图中可以看出，节流片剖口增加主要是减小了低速时的阻尼力。图15不同节流片剖口复原阻尼力对比2.调节片片数或厚度的改变对速度-阻尼曲线的影响第一组：0.25（厚度）×3（片数）第二组：0.25×1，0.2×2（总厚度减少）绘制出复原行程阻尼力曲线（图16），并做对比，从图中可以看出，调节片厚度减少，可以使阻尼力减小。图16不同调节片厚度复原阻尼力对比正常工作时的示功图四、减震器示功图有空程时的示功图有异常冲击时的示功图五、减震器调试（dampertuning)SGM308ADVP六、减震器实验fatiguetestofchassisspringseats与防尘罩的疲劳测试合并试验频率为2±1Hz。载荷幅值根据弹簧图纸确定。（初步按照弹簧刚度为23.5N/mm确定）对其循环加载，直至弹簧座发生破坏。（加载至6倍寿命未发生破坏，可以认为是100％寿命）测试温度为23±5℃。要求B10寿命>>350000。试验样件数：4fatiguetestofchassisspringseatsB10寿命确定：第一步，在1～3Hz之间选取四个频率点，分别进行疲劳测试，直到弹簧下托破坏。第二步，将破坏的循环次数按照从小到大的顺序，从上向下依次填入右表中。第三步，将上述数据在对数正态分布纸上描点。第四步，拟和直线，并确定90％处的循环次数。第五步，确定10％处的循环次数，并计算N(90%)/N(10%)的值，要求不超过3：1。Cycles(N)PUE187％269％350％431％513％fatiguetestofchassisspringseats试验装置采用四根弹簧同时进行疲劳测试的方案，如右图所示工装上端为螺纹连接，可以进行微调bendingtestforsuspensionstrutpistonrods保持低于5mm/min的匀速加载至F，卸载到F/2后，永久变形量f不超过0.4mm。继续加载，直到永久变形量f1达到15mm。要求此时没有肉眼可见的裂纹或者断裂。环境温度在+15到+35°C之间。力值测试的精度为：测量值的±1%，变形量测试的精度：±0.01mm。（在镀铬层中允许有微小裂纹）bendingtestforsuspensionstrutpistonrods力F=8KN，尺寸A＝150，B＝93.5。装置右侧为活塞总成和活塞缸活塞杆保持水平，要求支撑点不在同一高度。bendingtestforsuspensionstrutpistonrods在距离右端133mm处测量变形量，或者在加载位置测试变形量力学模型：staticstrengthofreboundstopper对活塞杆施加外力，以低于5mm/min的匀速加载至F，然后卸载。环境温度在+15到+35°C之间。力值测试的精度为测量值的±1%，变形量测试的精度为±0.01mm。永久变形量f不能超过0.2mm。活塞杆和止推环不允许有损坏和裂纹。staticstrengthofreboundstopper力F=12KN；主要考察限位固定套与活塞杆之间的焊接试验完成后，永久变形量不超过0.2mm。1活塞杆

2固定限位套fatiguetestofstablinkbracket试验频率为10±5Hz。幅值为±1.0KN。测试温度23±5℃。要求对其循环加载，直至发生破坏。（加载至6倍寿命未发生破坏，可以认为是100％寿命）安装角度见工装图。要求统计结果B10>>100000。fatiguetestofstablinkbracket稳定杆的安装位置为三维形式，需要进行实车测量。测量结果采用对数正态分布无损坏概率统计结果来估计疲劳失效点PU=90%PU=90%与PU=10%的比值1：稳定杆夹具2：稳定杆3：稳定杆支架systemtestoffrontandrearsuspensionspring1、静态测试弹簧压缩至长度B时，测试其刚度值=C±4%，具体数值见图纸规定。systemtestoffrontandrearsuspensionspring2、疲劳测试试验频率：4Hz。弹簧被压缩后的高度范围为258.6～112.0mm的正弦波激励。对弹簧进行循环加载，直至发生破坏。要求所有试件发生断裂的循环次数不小于350000。耐久试验接束后力值（B点处）损失不得大于100N。systemtestoffrontandrearsuspensionspring对试验结果采用对数正态分布的概率统计方法，计算PU=90%、PU=90%与PU=10%的比值。弹簧外观检查为了评估弹簧外观，弹簧应安装在弹簧座中。注意两个弹簧圈之间的碰撞-如果发生碰撞，记录碰撞位置和碰撞区域的长度注意弹簧震颤或者是噪声注意弹簧垫的完整性（转接件，缓冲器，弹簧座）isolatorspringupperforcedeflectiontest初始载荷：100N。终止载荷：6KN。速度：0.2mm/s。要求力－变形量曲线在图纸规定的曲线范围内。isolatorspringupperforcedeflectiontest负载误差在测试值的±1%以内长度变化误差在±0.01mm以内按照弹簧设计位置和外形按照上弹簧座设计外形和位置试样isolatorspringupperforcedeflectiontest测试完成后，试样应当检查无损坏或裂纹。不允许有损坏和裂纹。力－变形量曲线stopperbumpforcedeflectiontest预载:5N。加载速度:50mm/min。最终载荷:10KN。要求：测试曲线偏差在图中所要求的范围之内stopperbumpforcedeflectiontest负载误差在测试值的±1%以内。长度变化误差在±0.01mm以内。支撑板的硬度至少为：650HV30。从0-10KN预加载3次后，进行静态测试。stopperbumpdurabilitytest进行动态测试前被测样件必须在常温条件下放置至少10天。频率为2Hz。周期为150000次。载荷为7000N的正弦激励。动态测试结束24小时后测量零件的自由高度（Hf）动态测试结束24小时后对零件进行载荷_变形量测试，计算零件的永久变形△H%＝（H0-H)/H0*100%，要求△H%<6％。利用动态测试后测量的载荷－变形量曲线进行计算吸收的能量W2。计算所吸收能量的变化率△WA%＝（WA1-WA2)/WA1*100%，要求△WA%<30％。在测试过程中不允许发现有零件故障或零件失效。

mountforcedeflectiontest预载:50N。加载速度:24mm/min。最终载荷:7KN。要求力－变形量曲线在图纸规定的范围内。mountforcedeflectiontestmountforcedeflectiontest测试完成后，检查试验的完整程度。力－变形量曲线fatiguetestforreboundbumpersofhydraulicvibrationdamper首先在100±3℃的减振器工作液中老化70-72小时。载荷：4KN。频率：0.8±0.2Hz。温度：80±5℃。周期：10000。测试完成后要求：活塞杆和止推环应当检查无损坏或裂纹,并且不允许撕裂和试样颗粒脱落。fatiguetestforreboundbumpersofhydraulicvibrationdamper要求试验中所采用的油液是减震器使用的油液。测试温度保持在80℃测试完成后，试样不允许撕裂并且不能有橡胶颗粒剥离。

1活塞杆2导向器3限位缓冲块4限位环5活塞缸damperfrictiontest采用正弦波输入。测试温度为21℃。频率为0.0167Hz。幅值为±12.5mm。对减振器底部施加规定的力矩0、100、300、500Nm。记录行程中点处的力值。要求摩擦力不超过图纸规定的摩擦力值。damperfrictiontest根据实际情况，不采用对底部施加力矩而施加侧向力的方法，直接将测量力加在导向器附近。测量力的值为：0、0.233、0.698、1.163KNfatiguetestofMacphersonstrutsandstrutcartridges上端激振频率1Hz。振幅为±50mm。下端激振频率为12Hz。振幅为±7mm。周期:500000。试验温度:＋65/-5℃。距离储液缸上边缘向下20mm处施加正弦侧向力935±285N。与外连接套的疲劳测试合并fatiguetestofMacphersonstrutsandstrutcartridges试验完成后，要求：1.阻尼力值<250N时，偏差为±50N，FZ,D12.5和FZ,D25变化范围是+80~-50N；阻尼力值>250N，偏差为±20%。FZ,D12.5和FZ,D25变化范围为+32/-20%。2.对于FZ,D12.5，FZ,D100，阻尼力滞后不超过10％；对于FZ,D150，FZ,D200阻尼力滞后不超过30％。3.气体压力至少为初始的50%。4.摩擦力不超过开始值40N。fatiguetestofMacphersonstrutsandstrutcartridges耐久性试验中对试件冷却的设备：冷却液：水。冷却套冷却水的入口：活塞杆导向器附近。冷却套冷却水的出口：底阀附近。fatiguetestofMacphersonstrutsandstrutcartridges1:球铰2:导向器中心3:温度测量点4:夹具5转接件dampertemperaturefadeandlagtest首先在21±2.5℃进行性能测试。利用高低温箱降温至-30℃，进行性能测试。以1.25Hz的频率，幅值为40mm升温到-5±3℃，在0±2.5℃做性能试验。以1.25Hz的频率，幅值为40mm升温到21±2.5℃，在21±2.5℃做性能试验。以3.33Hz的频率，幅值为40mm升温到75±2.5℃，以1.67Hz的频率，幅值为40mm升温到80±2.5℃，然后在80±2.5℃做性能试验。以3.33Hz的频率，幅值为40mm升温到100±2.5℃，在此温度点做性能试验。dampertemperaturefadeandlagtest阻尼滞后示功图compressiontestofinnerparts测试温度为：15～35℃。贮液缸筒在合适的位置切开，保证只压缩内部零件。以5mm/s的速度达到F=25KN，然后卸载到F/2，最后压缩到破坏。要求画出力－变形量曲线，永久变形量f不超过0.2mm，达到破坏的力不小于35KNcompressiontestofinnerpartsdampingforcetest温度：21℃。不充气的情况。速度为0.052、0.13、0.26、0.39、0.5、1.05、1.57，振幅为±50mm。每个试验速度下，至少进行4个振动周期。均应在第4至第6个振动周期内绘制力-位移图，绘制周期不超过7个，记录行程中点的阻尼值gasfillingreactionte