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文档简介

801、《液阻悬置动态特性实验方法及实测分析》液阻悬置,即液体阻尼式橡胶隔振器(HydraulicallyDampedRubberMount),是在传统橡胶悬置的基础上增加了液体阻尼机构而形成的先进的非线性隔振元件,已得到广泛应用。橡胶主簧起支撑发动机和类似活塞的作用,悬置内部分为上液室、下液室,液体可以经由中间隔板内的环形或者螺旋形的通道(称为惯性通道)在它们之间流动。当悬置在A端受到低频、大振幅位移激励时(1~50Hz,1~2mm),解耦盘的位移幅值较大,达到其上极限和下极限位置,液体主要经过惯性通道在上液室、下液室之间流动;而当激励位移为高频、小振幅时(50~200Hz,0.05~0.2mm),惯性通道中的液体的动态响应渐趋衰弱,流动趋于截止,解耦盘则在其自由行程内运动。惯性通道式液阻悬置2,将“惯性通道-活动解耦盘式液阻悬置1”的活动解耦盘固定而得液阻悬置及其橡胶主簧的动态特性的评价指标有动刚度、滞后角、最低动态硬化频率等。悬置在高频区发生动态硬化的最低频率越高越好。静态特性由图5可见液阻悬置的力-位移关系与橡胶主簧的力-位移关系基本相同,表明液阻悬置的静态特性完全由其主簧决定,且基本上是线性的。橡胶主簧的动态特性橡胶主簧低频动刚度和滞后角随频率和预载变化的幅度橡胶主簧低频动刚度和滞后角随频率和预载变化的幅度并不大,基本在一个量级内图7为橡胶主簧(样品4)的低频动态特性实测结果,由图可见其动刚度和滞后角都随频率和预载荷的增大而有所增大。另外,对橡胶主簧在同一预载荷(2000N)、不同振幅(1.0mm和2.0mm)下的低频动刚度和滞后角实测结果表明,随着振幅的增大,图8为橡胶主簧(样品4)在不同预载荷下,高频动态特性的实测结果。由图可见,高频动刚度和滞后角随激振频率的增大而增大,且增大的幅度较大,出现了高频动态硬化;预载荷增大时高频动刚度增加,而滞后角的变化不大。液阻悬置的动态特性图9为惯性通道式液阻悬置(实验样品2)在同一激振位移幅值(A=1.0mm)、不同预载荷下的低频动态特性,由图可见,在预载荷增大后,其动刚度略有增加,而滞后角的变化并不大。在同一预载荷(2000N)、不同激振位移幅值(1.0mm和2.0mm)下的实测结果表明图10为惯性通道式液阻悬置在小位移激振(A=0.2mm)、不同预载荷下的动态特性实测结果,由图可见其动刚度随激振频率的增大而呈增大趋势,在约125Hz后显著增大;滞后角曲线在125Hz附近出现第二个峰,图11为液阻悬置1在两种典型激振工况下的动态特性实测曲线,可见该液阻悬置的动态特性与激振位移幅值是密切相关的,亦即具有十分显著的非线性特征。当A=1.0mm时,其滞后角在f=7Hz处达到最大值。当A=0.2mm时,在低于110Hz的频率范围内,其动刚度小于A=1.0mm激励下的值;当激振频率大于110Hz后,其动刚度显著增大,出现了动态硬化现象;与此相应地,滞后角在100Hz附近达到峰值,在65~160Hz橡胶主簧低频滞后角几乎恒定,而液阻悬置滞后角在10Hz左右橡胶主簧低频滞后角几乎恒定,而液阻悬置滞后角在10Hz左右会出现峰值。这些都是由于惯性通道起作用的结果,液体流过通道引起阻尼增大,自然,刚度在某个频率之后也变大橡胶主簧低频动刚度相对频率几乎保持不变,略微随频率增大而增大,而液阻悬置动刚度会有一个突然增大,然后趋于平稳,其低频(<50Hz)动刚度是其橡胶主簧的2倍左右这些都是由于惯性通道起作用的结果,液体流过通道引起阻尼增大,自然,刚度在某个频率之后也变大橡胶主簧低频动刚度相对频率几乎保持不变,略微随频率增大而增大,而液阻悬置动刚度会有一个突然增大,然后趋于平稳,其低频(<50Hz)动刚度是其橡胶主簧的2倍左右。图12为液阻悬置1与其橡胶主簧(样品3)在同一激振幅值(1.0mm)、同一预载荷(2000N)下的低频域动刚度与滞后角的实测曲线,可见液阻悬置的动刚度和滞后角远大于其橡胶主簧的动刚度和滞后角,说明液阻悬置的液体阻尼机构(液体、惯性通道、解耦盘等)当激振位移幅值为0.2mm、预载荷为2000N时,对液阻悬置及其橡胶主簧的高频动态特性的对比实测结果表明,液阻悬置的液体阻尼机构对其高频动态特性的影响也很大两种液阻悬置的动态特性比较两种液阻悬置的低频(<50Hz)两种液阻悬置的低频(<50Hz)动态特性差不多,且振幅越大,差距越小。通过对两种液阻悬置的比较,可以分析解耦盘对液阻悬置特性的影响。图13给出了两种液阻悬置在相同预载荷(2000N)、相同激振幅值(1.0mm)下的低频动态特性。可见,液阻悬置2的滞后角峰值大于液阻悬置1的,在此峰之后的动刚度也大于液阻悬置1的动刚度。当激振幅值增大为2mm时,液阻悬置1和2的动态特性的规律基本相同。实验还发现,在低频、大振幅位移激励下,液阻悬置1出现明显的噪声,这是由于活动解耦盘与其上限位板、下限位板相撞击的结果差的大差的大当激振位移幅值为0.2mm、预载荷为2000N时,液阻悬置1和2的高频动态特性见图14。可见,在150Hz以下的频率范围内,液阻悬置2的动刚度大于液阻悬置1的动刚度。液阻悬置1的滞后角大于液阻悬置2的滞后角,并且在100Hz附近出现了较大的峰值,这是由解耦盘的惯性所引起的,是所不希望的。

803、《拓普NVH研发介绍PowertrainMountSystem》隔振元件的评价指标1)三个方向的静态刚度2)主工作方向的动态刚度(一般为垂直的方向)和阻尼特性的要求3)疲劳特性的要求(橡胶元件与支架),高低温特性的要求等楔形的悬置元件:1)橡胶同时承受压缩方向的载荷和剪切方向的载荷2)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3)中间的铁件起改变刚度的作用衬套型的发动机悬置元件悬架悬置动刚度没指示振幅没指示振幅动刚度和阻尼随激振振幅和激振频率的变化并不是很大液阻悬置1)产生的原因•为了隔离来自路面和汽车驱动时的大振幅激励,发动机悬置系统应该具有大刚度和阻尼。•为了隔离高频、小振幅的激励(30-250Hz,0.05~0.1mm),要求发动机悬置系统具有较小的刚度和阻尼。•目前液压悬置主要用于轿车和轻型客车。•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。2)粘弹阻尼悬置(液阻悬置)特点:•在很宽的频率范围内都具有较大的阻尼,可以减少来自路面的冲击激励•由于其大阻尼,无法隔离小振幅的激励3)惯性通道型液阻悬置4)惯性通道-解耦盘/解耦膜型液阻悬置静态刚度:三个方向上不一样;并且液阻性的静态刚度和橡胶主簧的静态刚度一样低频大振幅激励保证大刚度和阻尼;高频小振幅激励要求较小的刚度和阻尼低频大振幅激励保证大刚度和阻尼;高频小振幅激励要求较小的刚度和阻尼惯性通道-解耦盘液阻悬置(液阻悬置1)与惯性通道型液阻悬置(液阻悬置2)动态特性的比较未完。。。。。。。。。

804、《动刚度&静刚度》静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度,动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度,即引起单位振幅所需要的动态力。静刚度一般用结构的在静载荷作用下的变形多少来衡量,动刚度则是用结构振动的频率来衡量;如果动作用力变化很慢,即动作用力的频率远小于结构的固有频率时,可以认为动刚度和静刚度基本相同。否则,动作用力的频率远大于结构的固有频率时,结构变形比较小,动刚度则比较大。但动作用力的频率与结构的固有频率相近时,有可能出现共振现象,此时动刚度最小,变形最大。

805、《发动机悬置系统设计》、3)支点位置初选弯曲振动节点打击中心理论1)激振源频率成份分析3)发动机子系统与整车匹配a)隔振与解耦在一定条件,解耦对于隔振只是一种用起来方便的措施b)系统的匹配考虑发动机激励,绕θx的固有频率要比发动机怠速激励频率低至少为1/√2至1/2考虑路面,要注意避开车架一弯、一扭和车桥的频率系统要解耦橡胶支承元件结构设计计算1)弹性元件结构型式压缩性剪切型复合型3)元件的材料和许用应力大多用天然胶,特殊情况用合成胶元件损坏在于疲劳,平均应变对疲劳寿命影响很大,拉伸工作对元件寿命很不利

806、《液压悬置中的一些问题》1、橡胶主簧一般说来,弹性元件的压缩刚度和剪切刚度存在差别,对橡胶而言,其压缩刚度远比剪切刚度大。通过合理选择控制橡胶元件的形状和尺寸,能同时调节元件垂、纵、横三个方向的刚度。如图2-4所示的圆锥形隔振器,其橡胶元件为中空的圆锥体橡胶堆,无论承受哪一个方向的载荷,橡胶元件同时都出现压缩和剪切变形,通过改变橡胶元件的几何尺寸,特别是改变锥角,可以获得合适的垂向和横向刚度。作为液力悬置的基本弹性元件,橡胶主簧即选用这种垂向加载时受剪切的结构形式,既保证了动力总成悬置系统有足够的垂向和横摇柔度,又有较大的侧向刚度:同时还容易实现液力悬置的橡胶主簧刚度比传统橡胶悬置刚度更小的目的,有利于消减橡胶主簧的高频驻波振动的不良影响。这是因为在低频大振幅振动时,液力部分惯性通道的作用,使悬置具有大阻尼和较大的刚度,因而橡胶主簧的刚度可以较小,以提高悬置高频隔振性.2.惯性通道上/下液室之间通过惯性通道相连,当悬置在振动激励作用下,上下液室间产生压力波动,通道内液体质量随着上液室的泵动在惯性通道中来回运动而出入下液室,形成振荡液柱。液柱在运动中产生沿程能量损失和在出口、入口时的局部能量损失,从而达到衰减振动能量的目的。另外,在振动过程中,上下液室的压力克服液柱的惯性阻力而使液柱具有的动能在入口和出口处被损失掉了,而且这种损失所表现的外在阻尼远大于由于液体的粘性引起的沿程能量损失所表现的外在阻尼。很明显,这种带惯性通道的液力悬置的阻尼比普通的带节流孔的液力悬置的阻尼要大得多。之所以被称为“惯性通道”,是因为它限制了液体并控制其方向,因为通道内的振荡液柱产生惯性阻力以抵抗上液室的泵动力。惯性通道能使悬置在低频大振幅的激励下获得大阻尼特性,衰减振动能量。而在高频小振幅激励下,上液室的体积变化量较小,上下液室间的压力差也较小,由于粘性液体与通道壁之间以及液体分子间的摩擦作用,液体流经惯性通道的阻力较大,此时,惯性通道内液体几乎不再流动,即产生所谓的动态硬化。这将导致悬置的动刚度上升,高频隔振降噪性能明显恶化。为了解决此问题,在悬置内部设置了解藕元件。3.解藕元件解耦元件是一个至关重要的部件,一方面希望它能消除高频小振幅时的动态硬化带来的不利影响,使悬置具有低刚度特性,同时另一方面又要注意不至于过分降低悬置在低频大振幅时的大阻尼作用。因此解藕器的功能是作为一受频率限制的浮动活塞。目前各解耦式液力悬置的解耦元件的形式主要可分为以下两种。第一种是利用小刚度的解耦盘(或解耦膜片)与解耦间隙的相互作用,如图2-5(a)所示的悬置。悬置在大幅振动输入时,上液室的泵动作用导致解耦盘紧贴至其底座上,间隙为零,变形终止,阻止液体流动,此时液体按通常方式全部流经惯性通道,产生大阻尼效应;而在小振幅输入时,上液室泵动有限,不能使解耦盘贴至底座上,于是解耦盘随上液室内压力波动在液室间振动,降低了上室的压力波动,在这种情况下,解耦盘的流动阻力远小于惯性通道内的流阻,只有极少或没有振荡液体通过惯性通道,从而得到所需的低动刚度。解耦间隙未关闭的状态称为悬置处于“解耦状态”。由图2-5(b)得知,解耦盘与隔板之间的轴向间隙为0.15mm,当振幅为士1mm、士0.5mm时动刚度值较大;而当振幅为士O.另一种在悬置中实现解耦功能的方法是利用具有变刚度特性的橡胶膜,如图2-6所示。随着变形量的增加,橡胶膜的刚度值由缓到快地增大,在高频小振幅激励的情况下,橡胶膜在低刚度区工作,上液室的压力波动可引起其动态变形,从而有效地消除动态硬化;在低频大振幅激励下,上液室体积变化较大,使橡胶膜产生较大的变形,从而进入高刚度区工作,保证仍有足够的液体流经惯性通道,实现大阻尼要求。由此,解耦元件使液力悬置成为一个典型的非线性系统,其动态特性与激励幅值和频率有关。

807、《M11/B21悬置系统开发提案》——众力M11悬置系统BENCHMARKINGMOUNTCHARACTERISTICSCOROLLAMOUNT_RHSKdDATAM11悬置系统MOUNTCharacteristics1)右悬置性能开发目标2)M11原设计右悬置采用车型少、工艺控制难度大3)特点筒式液压悬置设置解耦膜片与双层流道系统高频动刚度有效减低优点:结构可靠/疲劳寿命长预计采用干式灌装法/去掉余气/实现干燥的工作场所CARMYMOUNTACCORDMOUNTM6MOUNT

809、《S12+472悬置系统设计报告》由于悬置是弹性体,且大多采用橡胶块制成,属于空间弹簧性质,它有阻抗任意方向的平动和转动的能力。但是作为单个悬置由扭转刚度而产生的恢复力矩远较由悬置间产生的恢复力小得多,所以在计算单个悬置刚度时可将扭转刚度忽略不计。为此先作如下几点假设:1)每个悬置由三个相互垂直的、只有轴向刚度的,没有阻尼的弹簧组成2)悬置本身是没有扭转刚度的3)悬置的振动变形很小,固有刚度特性是线性的,即悬置的反作用恢复力和变形成正比,刚度为常数。要提高系统在某个方向的解耦程度,就要在某一固有频率振动下,能量尽量集中到一个方向上去。在这里,来自发动机的激励力主要有垂直方向和绕曲轴轴线旋转方向两种,因此,应尽量使这两个方向的振动耦合减小。

810、《悬置开发数据要求》按照国际通用要求,在悬置开发过程中,悬置供应商必需提供下列测试数据。静刚度特性曲线(2阶段悬置特性曲线):IdleIdleWOT3rdWOT1st不同位移状况下的动态刚度曲线及损失角曲线:(0.01~3mm)2.4对于生产的悬置动刚度3sigma需控制在+-15%。

811、《悬置系统的初步设计》发动机总成本身是一个内在的振动源,同时又受到来自外部的各种振动干扰,使其处于复杂的振动状态,引起周围零件的损坏和乘坐的不舒适等。其中:燃烧激振频率,是由发动机气缸内混合气燃烧,曲轴输出脉冲扭矩,导致发动机上反作用力矩的波动,从而使发动机产生周期性的扭转振动,其振动频率实际上就是发动机的发火频率,计算公式为:f=2ni/60t(Hz)其中:f——点火干扰频率,Hz;n——发动机转速,r/min;i——发动机气缸数;t——发动机的冲程系数(2或4)。惯性力激振频率,是由发动机不平衡的旋转质量和往复运动的质量所引起的惯性激振力和激振力矩的频率。它与发动机的缸数无关,但惯性力的不平衡量与发动机缸数和结构特征有着密切关系。计算公式为:f=Qn/60(Hz)其中:f——惯性力激振频率,Hz;n——发动机转速,r/min;Q——比例系数(一级不平衡惯性力或力矩Q=1、二级不平衡惯性力或力矩Q=2)

选用的直列四缸发动机,其主要激振力为低速区段的二阶扭矩波动和高速区段的二阶惯性力,表达式为:(自:不平衡力随速度增大而增大)式中,γ为总成布置倾斜角(通常指布置后曲轴与水平面的夹角);m为单缸活塞及往复运动部分质量;r为曲柄半径;λ为曲柄半径与连杆长度之比(λ=r/L);ω为发动机曲轴角速度(ω=2πn/60);Me0为发动机输出扭矩平均值;A为2、3缸中心线至动力总成重心的纵向X距离。2、发动机悬置系统支承点位置的最佳设计在确定悬置系统支承点位置时,应该考虑到低速(怠速)和高速时的不同要求。发动机总成在低速运转时,其自身的弹性振动影响较小,将其看成刚体,按照刚体运动理论进行研究;高速时自身弹性振动影响较大,必须通过试验得到其弹性振动形态,选择振幅最小的位置,即将悬置系统支承点布置在弹性振动的节点位置上。最佳悬置点的位置首先和悬置的总体布置有关,其次和发动机的具体参数有关,还和发动机仓的布置有关,比如,发动机的缸数、质量、回转惯量、质心的位置、最大输出扭矩、发动机的怠速转速等有关。在实际设计过程时,首先以较低频率为对象,从刚体的振动理论出发进行研究,然后以高频率为对象,通过试验振动分析确定支承点最合适的位置。当激振频率较低时,接近悬置系统的固有频率,有可能发生共振,此时应该尽量避免各阶振动的耦合,至少要保证变位行程大或角变位大的主振动,例如由激振力和力矩引起的垂直方向的振动和侧倾方向的转动独立而不耦合。以皮卡车为例,其发动机总成在作自由扭转振动时,是以主惯性轴作为扭转中心轴线,在实际运行中,受到来自曲轴的扭转外力矩,而主惯性轴与曲轴之间有一个夹角!,故发动机总成在作扭转振动时实际环绕的曲线是扭矩轴(如图1所示),它与主惯性轴之间存在一个夹角,角的大小可按下式计算:其中,Ix和Iz分别为发动机总成对X轴及Z轴的转动惯量。悬置系统布置时,要尽量使悬置软垫的弹性中心落在扭矩轴线上,这样隔振效果最佳。通常将前悬置尽量布置在发动机总成一阶弯曲模态的一个节点上,以减小振动传递,将后悬置布置在与前悬置互为撞击中心的共轭点上。现在皮卡车采用的是发动机前置、纵置,四点布置方式,前悬置是V型40°布置,后悬置是平置。由于空间条件的限制,未能满足撞击中心理论布置,故要对悬置支承点的位置进行优化。3、发动机悬置系统支承点刚度的最优选取悬置系统的刚度选取要从两个方面进行考虑,一是如何确定悬置之间的相对和绝对刚度值;一是如何选择各刚度的方向。刚度的相对值和悬置系统支承点的布置有关,一旦位置被确定了,也就确定了悬置系统的弹性主轴或者弹性中心,在详细了解发动机总成的各个参数(重心、质量、惯性主轴、惯性矩)后,就可以确定悬置系统各阶固有频率和固有振动模式;从隔振角度讲,刚度的绝对值要求应尽可能低,但是要避免由此产生的发动机总成与周围零件之间相对位移变大而产生的振动干涉;除了怠速工况、车辆在急转弯时的离心力、急刹车时的冲击力及行驶时操纵离合器的轴向推力等作用下,将使发动机总成产生不同方向的位移、加速度,故在悬置系统设计时,要正确选择悬置软垫各方向的刚度。前后悬置软垫的刚度要根据承载量及到重心0的距离合理匹配,达到垂直及俯仰方向上的解耦,有约束方程如下式:其中,KFV、KRV分别为前后悬置的刚度,LF、LR分别为前后悬置离动力总成重心的纵向距离。悬置软垫的材料应尽量选用天然橡胶,其压剪比在3~8之间,故有约束方程:其中,kp、ks分别为悬置软垫的压缩刚度和剪切刚度。该皮卡车由于结构布置的限制,不能完全满足上述约束条件,故要对存在主要激振力和力矩方向的刚度加以限制,建立不同的约束条件和目标函数,对悬置系统进行优化,从而使悬置系统的各阶固有频率控制在激振频率的1/2!倍以下,得到合理的配置,达到有效隔振的目的。1)发动机悬置设计必须满足下列要求:a)发动机悬置软垫的自振频率应小于规定值;b)限制发动机由于惯性、撞击或其它外力作用下产生的运动和位移,以避免发动机与底盘上的部件发生碰撞。2)悬置结合面位置见附录A(规范性)。3)发动机悬置的布置一般采用四点式布置,6112系列前悬置对称布置在气缸体前端面;其它机型对称布置在气缸体两侧;后悬置对称布置在飞轮壳两侧。悬置软垫必须进行匹配选择,以避免发动机或悬置由于振动的激化而损坏,这一点在四缸机上和客车上特别重要。4)发动机悬置设计的注意事项对悬置软垫自振频率的要求A)发动机悬置的主要作用是隔离振动,为保证怠速区有足够的隔振效果,悬置软垫的自振频率应小于一定数值,当悬置软垫的自振频率小于发动机外激振动频率的≈70%时,刚刚产生隔振作用。因此,一般要求悬置软垫的自振频率应小于发动机外激振动频率的60%B)玉柴排放达标机怠速均为750r/min,悬置软垫的自振频率对于四缸机应小于15Hz;对于六缸机应小于22.5Hz。C)软垫的自振频率越低,隔振效果越好,但应根据悬置底座的刚度、发动机允许变形量、软垫承受的负荷和对悬置软垫变形量的要求来综合考虑匹配选择。对悬置软垫变形量的要求根据单个软垫承受的负荷、选定的软垫自振频率和软垫的结构选择软垫的变形量。软垫变形量确定之后,应设计软垫的正确的安装位置,并校核安装发动机之后(指拧紧悬置的紧固螺栓之后),应保证发动机曲轴的轴线与底盘传动系主传动轴的轴线相一致。悬置的结构型式与正确安装A)前悬置推荐采用对称斜置式,此时悬置软垫部分受压缩,部分受剪切,可以利用橡胶的剪切高弹性,提高隔离扭振的能力;同时软垫布置在发动机前、中部两侧,可以降低发动机重心,提高发动机稳定性;还可以调整前后悬置平面的弹性中心,在设计时使前后悬置平面的弹性中心落在发动机的主惯性轴上,有利于振动解耦,可进一步提高隔振性能,但斜置式布置的制造精度和装配精度要求相对较高。B)后悬置推荐采用对称斜置式或者轴套式,重型车用发动机更多的是采用轴套式,这种结构能提供360°的压缩支承,能消除车架变形对发动机的影响,能克服轴向外力及惯性力,能吸收水平方向的力偶,制造精度和装配精度要求相对没那么高。C)6105和6108等系列发动机,受传统结构影响,其后悬置也允许采用圆柱形软垫垂直布置,这种形式隔振效果较差,为提高隔振性能,悬置软垫的厚度应尽可能设计得大一些。D)采用斜置式悬置,推荐悬置螺栓的安装孔设计成长孔,以便于安装发动机。E)紧固发动机悬置螺栓时,不要使软垫变形太大,以免破坏隔振性能,但要有可靠的防松结构,以保证长期使用时,紧固螺栓不致松脱。推荐采用双螺母防松结构,避免使用弹簧垫圈。F)发动机悬置的设计与安装应保证在任何使用条件下,悬置软垫都不会发生刚性接触。

812、《悬置和排气吊挂设计要求》发动机悬置设计、生产和安装要保证前后悬置预载荷最小,实际当中应使后悬置有一小的预载,而前悬置不能有预载。排气吊挂设计、生产和安装要保证中间吊挂有一个小的垂向预载,而其它吊挂都不应有水平方向的预载。

814、《悬置软垫参数计算》发动机悬置软垫隔振效率的关键是如何根据已知的条件计算出减振器的固有频率,当减振器的固有频率一旦确定后,隔振效率也就随之而确定了。所以说减振器的固有频率是最关键的参数。根据无锡凯华减震器公司提供资料整理悬置软垫计算公式和步骤如下:1)确定悬置软垫隔振效率目标值:一般选取2)计算传递率:3)选取合适的阻尼比,一般选取0.06注:-阻尼系数,-临界阻尼4)根据以下公式求5)确认发动机扰动频率;-发动机转速,-发动机缸数,-发动机冲程6)根据公式求解悬置软垫固有频率7)根据公式求解悬置软垫在该载荷下静刚度参数-悬置承受载荷(Kg)8)天然橡胶动静刚度比:1.2~1.6,选取动静刚度比1.4自:可以通过改变橡胶配方达到改变动静刚度比的目的9)根据已经计算出的额定负荷下软垫静刚度求解在额定负荷下固有频率时的悬置动刚度。

815、《发动机的选择及悬置介绍》1、发动机形式的选择与汽油机比较,柴油机具有较好的燃油经济性,使用成本低,在相同的续驶里程内,可以设置容积小些的油箱。柴油机压缩比可以达到15~23,而汽油机一般控制在8~10;柴油机热效率高达38%,而汽油机为30%;柴油机工作可靠,寿命长,排污量少。柴油机的主要缺点是:由于提高了压缩比,要求活塞和缸盖的间隙尽可能小,加工精度比汽油机要求更高;因自燃产生的爆发压力很大,因此要求柴油机各部分的结构强度比汽油柴油机主要用于货车、大型客车上。随着发动机技术的进步,轻型车和轿车用柴油机有日益增多的趋势。根据发动机气缸排列形式不同,发动机有直列、水平对置和V型三种。气缸直列式排列具有结构简单、宽度窄、布置方便等优点。但当发动机缸数多时,长度尺寸过长,在汽车上布置困难,因此直列式适用于6缸以下的发动机。此外,直列式还有高度尺寸大的缺点。与直列发动机比较,V型发动机具有长度尺寸短因而曲轴刚度得到提高,高度尺寸小,发动机系列多等优点。其主要缺点是用于平头车时,因发动机宽而布置上较为困难,造价高。水平对置式发动机的主要优点是平衡好,高度低。V型发动机主要用于中、高级和高级轿车以及重型货车上,水平对置式发动机在少量大客车上得到应用。根据发动机冷却方式不同,发动机分为水冷与风冷两种。大部分汽车用水冷发动机,因为它具有冷却均匀可靠、散热良好、噪声小和能解决车内供暖问题,以及加大散热器面积后,能较好适应发动机增压后散热的需要等优点。水冷发动机的主要缺点是冷却系结构复杂;使用与维修不方便;冷却性能受环境温度影响较大,夏季冷却水容易过热,冬季又容易过冷,并且在室外存放,水结冰后能冻坏气缸缸体和散热器。当选用尺寸和质量小的发动机时,不仅有利于汽车小型化、轻量化,同时在保证客厢内部有足够空间的条件下,还能节约燃料。2、发动机主要性能指标的选择1)发动机最大功率和相应转速根据所需要的最高车速(km/h),用下式估算发动机最大功率式中,为发动机最大功率(kW);为传动系效率,对驱动桥用单级主减速器的4×2汽车可取为90%;为汽车总质量(kg);g为重力加速度(m/s2);为滚动阻力系数,对轿车=0.0165×[1+0.01(2—50)],对货车取0.02,矿用自卸车取0.03,用最高车速代入;为空气阻力系数,轿车取0.30~0.35,货车取0.80~1.00,大客车取0.60~0.70;A为汽车正面投影面积(m2);为最高车速。参考同级汽车的比功率统计值,然后选定新设计汽车的比功率值,并乘以汽车总放目,也可以求得所需的最大功率值。最大功率转速的范围如下:汽油机的在3000~7000r/min,因轿车最高值多在4000r/min以上,轻型货车的值在4000~5000r/min之间,中型货车更低些。柴油机的值在1800~4000r/min之间,轿车和轻型货车用高速柴油机,取在3200~4000r/min之间,重型货车用柴油机的值取得低。2)发动机最大转矩及相应转速用下式计算确定式中,为最大转矩(N·m);为转矩适应性系数,一般在1.1~1.3之间选取;为发动机最大功率(kW);为最大功率转速(r/min)。要求/在1.4~2.0之间选取。3、发动机的悬置汽车是多自由度的振动体,并受到各种振源的作用而发生振动。发动机就是振源之一。发动机是通过悬置元件安装在车架上。悬置元件既是弹性元件又是减振装置,其特性直接关系到发动机振动向车体的传递,并影响整车的振动与噪声。合理的悬置不但可以减小振动、降低噪声以改善乘坐舒适性,还能提高零部件和整车寿命。发动机悬置应满足下述要求:因悬置元件要承受动力总成的质量,为使其不产生过大的静位移而影响工作,因此要求悬置元件刚度大些为好;发动机本身的激励以及来自路面的激励都经过悬置元件来传递,因此又要求悬置元件有良好的隔振性能;因发动机工作频带宽,大约在10~500Hz范围内,要求悬置元件有减振降噪功能,并要求悬置元件工作在低频大振幅时(如发动机怠速状态)提供大的阻尼特性,而在高频低幅振动激励下提供低的动刚度特性,以衰减高频噪声;悬置元件还应当满足耐机械疲劳、橡胶材料的热稳定性及抗腐蚀能力等方面的要求。传统的橡胶悬置由金属板件和橡胶组成。其特点是结构简单,制造成本低,但动刚度和阻尼损失角(阻尼损失角越大表明悬置元件提供的阻尼越大)的特性曲线基本上不随激励频率变化。液压阻尼式橡胶悬置(以下简称液压悬置)的动刚度及阻尼损失角有很强的变频特性。从图l-6a看到,液压悬置的动刚度在10Hz左右达到最小,在20Hz左右达到最大,而后开始下降;在频率超过30Hz以后趋于平稳。图l-6b表明液压悬置阻尼损失角在5~25Hz范围内比较大,这一特性对于衰减发动机怠速频段内(一般为20~25Hz)的大幅振动十分有利。图l—7所示为液压悬置结构简图,图中螺纹联接杆l与发动机支承臂联接,底座8的螺孔与车身联接,液压悬置主要由橡胶主簧11、惯性通道体10、橡胶底膜7和底座8构成。惯性通道体把液压悬置分为上、下两个液室,内部充满液体。由具有节流孔的惯性通道体连通上下两个液室。通常下室体积刚度比上室低。当经发动机支承臂传至螺纹联接杆的载荷发生变化时,上室内的压力跟随变化。如果上室液体受到压缩,则液体经节流孔流入下室;当上室受到的压力解除后,液体又流回上室。液体经节流孔上、下流动过程中产生的阻尼吸收了振动能量,减轻了发动机振动向车身(架)的传递,起到隔振作用。液压悬置目前在轿车上得到比较广泛的应用。发动机前悬置点应布置在动力总成质心附近,支座应尽可能宽些并布置在排气管之前。

824、《中国汽车工业NVH橡胶减振元件行业发展分析》汽车NVH橡胶减振元件是金属-橡胶复合的减振元件,在汽车行业中广泛使用的金属-橡胶-液体减振元件(如液压悬置、液压衬套等)也归类为橡胶减振元件。按在汽车中的不同位置及功用可将NVH橡胶减振元件分为两大类,一是动力总成减振元件,典型产品有:发动机悬置、变速箱悬置、动力总成防扭拉杆、曲轴扭转减振器(或者弯扭复合式减振器)、散热器支撑、风扇支撑等等;二是底盘减振元件,典型产品有:悬架衬套、副车架悬置、悬架减振器上端支撑(UpperStrutMount自:减震器底座橡胶垫)、各种动力吸振器(VibrationAbsorber)、橡胶限位器/缓冲块、传动轴弹性连轴器和排气管吊耳、前后车桥悬置等;三是车身的减振元件,如车身的悬置等。目前在高档汽车上使用的半主动悬置和主动悬置等是由金属-橡胶减振元件、控制器和/或作动器等组成的,该类减振元件也归类为橡胶减振元件。从产品的具体规格看,橡胶减振元件有10多个品种、10000多个规格。汽车NVH橡胶减振元件的技术难点和主导产品主要集中在半主动、主动悬置(用于动力总成悬置系统、悬架控制臂和悬架筒式减振器上端支撑等)、传动轴连轴器(Flexibledecoupler)及复杂结构的曲轴减振器(多级的橡胶阻尼式减振器或者硅油-橡胶复合阻尼式减振器)等产品。半主动悬置主要用于汽车动力总成的隔振,解决发动机怠速时汽车振动过大的问题,也可以用于悬架控制臂衬套或者减振器的上端支撑,解决在一个特定工况下悬架系统的振动;主动悬置在发动机的转速范围内或者汽车的各种行驶工况下,均能较好的控制相关部件的振动,但由于成本和可靠性等原因,目前的悬置仅仅用于高档的轿车上。传动轴弹性连轴器可以极大的降低传动系的振动,但是其制造工艺复杂,质量控制的难度大,目前也只是在一些高档的轿车上得到了应用。随着发动机设计的高功率化和轻量化,传统的单级橡胶阻尼式曲轴减振器已经难于满足减小曲轴振动和发动机前端附件驱动系统振动控制的要求,多级的橡胶阻尼式扭转减振器、弯-扭复合橡胶阻尼式曲轴减振器、硅油-橡胶复合阻尼式曲轴扭转减振器等一些具有复杂结构和高减振性能的曲轴减振器,已经在一些发动机上得到了应用。

823、《从扭矩到悬置snubber间隙设计》发动机2.0NA的大概在160N.m,2.0TCI就按220N.m算,输出扭矩为220*1.5(变速箱速比)*3.8(主减速比)=1254N.m。就在变速箱输出轴的位置加1200N.m的扭矩,就可以算出前后悬置和左右悬置的反力。发动机和车身是柔性连接,车身和发动机之间的力完全是通过悬置平衡的。发动机通过变速箱把1000多的扭矩传给传动轴,同时输出端也承受相反的扭矩,轮胎向前滚,动力总成由于反力也向后仰原来还考虑了动力总成在加速过程的由于质量产生的力,算了一下不大,250*2.5=625N,四个悬置x方向的刚度加起来应当有500N了,所以产生的位移也就1.几mm,主要还是扭矩产生的位移大。可以计算3wot工况看位移有多少,这时候的扭矩应当是:1.4*发动机最大扭矩*3档速比*主减速比,1.4是手动变速箱的系数

822、《悬置系统设计的专题报告会出差报告》J.D.POWER的调查显示动力传动系统的噪声问题占71%。悬置的形式1)橡胶悬置按结构形式分:压缩型、剪切型、复合型。不同形状的橡胶悬置用于不同车型的前支承或后支承,结构形式确定后就可以通过改变橡胶硬度来改变橡胶特性。如下图,压缩型负荷大、体积小,相对复合型结构简单,但对压缩-剪切刚度有限制,一般要求大于4。由于橡胶的结构特点,橡胶悬置的刚度和阻尼同时变大或变小,大时对防止冲击有利,小时对减小振动有利。2)液压悬置略。。。。。。。3)主动悬置通过额外的能量供应系统产生一个相位与振动源相差180°的力来抵消一部分振动。优点:可以有效的控制振动与噪声。缺点:成本高、增加重量、系统可靠性降低、维修困难。4)半主动悬置激振力来自系统本身的振动能量,当系统振动时,一部分能量储存起来,经控制器调节后在适当的时候释放出来以抵消振动。优点:结构简单、成本低、低频控制效果好。缺点:高频噪声振动很难控制。悬置的布置方式1)三点式上下方向/扭转振动独立解耦/耦合振动小;左/右悬置:接近扭转惯性轴位置布置/上下方向支持/振动解耦;右悬置(通常为液压悬置):与发动机连接布置/隔离发动机;燃烧激振/惯性力激振/路面激励;左悬置:与变速箱连接布置/动力总成限位;后悬置:与变速箱连接布置/纵向限位/承受扭矩/行使状况限位/刚度分布/自动变速箱。2)四点式上下方向/扭转振动独立解耦/耦合振动小;左/右悬置:接近扭转惯性轴位置布置/上下方向支持/振动解耦;前/后悬置:纵向限位/承受扭矩/行使状况限位/刚度分布。3)对比三点式的优缺点:发动机摇振和怠速工况振动效果良好;前后悬置刚度变化引起发动机位置变化,导致怠速预载变化;左右悬置布置位置限制;需要前横梁支撑前悬置,导致减振效果下降。发动机位移的控制悬置系统的功能是在所有工况下承受动、静态载荷,并使动力总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内,不与底盘上或驾驶仓内的其他部件发生干涉。发动机的位移一般不大于20mm,若大于20mm,一般会有转角出现,对转角一般要求不大于0.5°(其中Roll模态的不大于5°,控制在3°左右。Pitch和Yaw模态的要小于0.5°)发动机与盖板间距大于80mm。发动机位移控制的静载工况:略。。。。。。性能上的考虑1)橡胶软垫在受到8000N左右的力时刚度上应设有hardstop点,以保证其耐久性。2)汽车的Ride-Tuning频率约为5-7Hz,与脊柱和颈部的频率接近(4-6Hz的垂向振动和1-2Hz的横向振动

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