车用可调阻尼减振器的研制

摘要

车用可调阻尼减振器的研制车辆工程专业汽车振动是影响汽车性能的重要因素，这种振动会严重地影响汽车的平顺性和操纵稳定性以及汽车零部件的疲劳寿命。车辆的减振一般有三个环节：即轮胎、悬架和座椅。其中起主要作用的是悬架系统。 目前在国内汽车广泛应用的是传统的被动悬架，被动减振器。传统的被动悬架减振器的阻尼系数和弹簧刚度是固定的，不能起到良好的减振作用。随着现代电子技术的发展，出现了主动和半主动悬架。虽然主动悬架理论上能够获得一个优质的隔振系统，实现理想悬架的控制目标。但是其能耗大，成本高，结构复杂。半主动悬架解决了传统被动悬架存在的舒适性与稳定性的矛盾，其在控制品质上接近主动悬架，但结构简单，价格相对便宜，除驱动电机或电磁阀需要消耗能量外，不需要提供额外的附加电源。可调阻尼减振器是半主动悬架的核心部件，它的好坏将直接影响汽车的平顺性，本课题的主要目的是开发一种效果良好，价格适宜的半主动悬架可调阻尼减振器，使其能够产生多种阻尼力，适合多种工况下应用。 本课题首先对阻尼系数的分析入手，建立七自由度的整车模型，对其输入典型信号及路面谱，分析阻尼系数对整车平顺性的影响，找出其变化趋势。然后根据四分之一车体的动力学模型及悬架阻尼比选取的原则，计算出减振器阻尼系数的变化区间。确定可调减振器的初步结构，应用液压力学公式，确定不同档位阻尼孔的直径，然后应用MATLAB SIMUUNK软件对其进行建模和仿真，绘制仿真的速度特性和示功特性曲线。 本课题研制的可调阻尼减振器采用步进电机作为动力输入源，减振器设计为可拆卸结构，便于更换调节阻尼的各部分达到不同阻尼的试验目的。减振器基体为双筒式结构，采用转阀方式调节减振器内部的液体流通孔径，从而达到调节阻尼系数的目的。应用UG软件设计并绘制可调阻尼减振器各部件的三维数字模型，确定各部件的尺寸后对其进行虚拟装配，验证减振器各部件值及装配的可行性。查找机械手册确定各处的装配尺寸，应用CAD绘制二维加工图纸，进行加工并装配。应用试验台对可调阻尼减振器进行试验，按照减振器的试验标准采用正弦波的激励方式，取多组试验结果的平均值作为试验结果，与仿真结果进行对比，表明方案可行，并为以后的研究提供了理论数据。

目录

文摘

英文文摘

声明

1.引言

1.1研究意义

1.2悬架功用及分类

1.3可调阻尼减振器的研究现状及发展趋势

1.4本课题研究的内容

2.减振器及其试验方法

2.1减振器

2.2阀片式减振器的力学分析

2.3汽车减振器台架试验方法

2.4本章小结

3.车体仿真及阻尼特性的研究

3.1阻尼特性的研究途径

3.2路面随机输入模型

3.3七自由度整车振动模型仿真

3.4本章小结

4.可调阻尼减振器的设计与研制

4.1减振器的计算和试验仿真

4.2减振器主要部件及结构设计

4.2减振器的加工及装配

4.4本章小结

5.减振器的台架试验台及试验

5.1试验台结构及工作原理

5.2试验台液压动力参数

5.3试验台测控系统

5.4可调阻尼减振器的台架试验

5.5本章小结

6.结论

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的论文