1、汽车双向液压减震器设计摘要为改善汽车行驶的平顺性,悬架中与弹性元件的并联安装减振器,为衰减汽车振动,汽车悬架系统中采用的减振器大多是液力减振器,其工作的原理是当车架(车身)和车桥间受振动出现相对的运动时,减振器内活塞上下移动,减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同孔隙流入另一个的腔内。此时孔壁与油液间摩擦和油液分子间内摩擦对振动形一种阻尼力,使汽车振动的能量转化为油液的热能,再由减振器吸收掉散发到大气中。在油液通道截面等因素不变时,阻尼力随车架与车桥(车轮)间的相对运动速度增减,并与油液的粘度有关。发展到今天,减振器的结构有了很大的改变,性能也有了很大的提高。通过对减振器的发展历史和发展趋势
2、深入了解,明确了设计这种减振器的重要性和意义,并设计了一种应用于微型汽车悬架的双向作用双筒液压减振器。本文研究的主要问题如下:(1)对双筒式液压减震器的结构设计,结构的设计主要是确定减振器的类型、安装角度、布置形式和选用数量,这是进行尺寸设计的基础。(2)对双筒式液压减震器的尺寸设计,尺寸设计过程主要包括相对阻尼系数及最大卸荷力的确定,减振器工作缸、活塞、活塞杆、阀系及相关零部件的尺寸计算。(3)完成结构设计与尺寸设计后应对减振器的强度和稳定性进行校核,校核的结果应符合国家相关技术标准。(4)对双筒液压减震器的结构进行优化设计,这主要是连接件的比较以及焊接工艺的优化。(5)对双筒液压减振器的三
3、维模型建立,包括工作缸、活塞杆、活塞以及相关零件的模型建立,和装配方法。本文的研究成果对减振器的进一步研究有重要的理论和实际应用意义,本文提出的优化方案为实际的生产制造提供一定的理论依据。 关键词:液压式 , 减振器 , 优化 , 阻尼系数 Two-way hydraulic shock absorberABSTRACTThe shock absorber is an important constituent of automobile suspension; it has a big change in the structure of the shock absorber until n
4、ow. The performance also had big enhancement. Through the deep understanding of the history and tendency of the shock absorber, we make clear the importance and significance of the designing of the shock absorber, and design a kind of shock absorber which is applied to the suspension of the compact
5、car. The main problems discussed in this paper are as follows:(1)The design to the structure of the gasification type shock absorber. It mainly determines the types of the shock absorber, layouts, the angle of installing and the quantity of selecting, these are the foundation of the designing of the
6、 sizes.(2)The design to the size of the gasification type shock absorber. It includes relative damping coefficient, the determination of the biggest discharge strength, and the computing of the sizes of work cylinder, piston, connecting rod, valve and related spare parts.(3)After completing the stru
7、ctural design and the designing of the sizes, the shock absorber intensity and the stability should be checked, the results should conform to the country related technical standards.(4)The optimization design to the structure of the gasification type shock absorber, which mainly concludes the compar
8、ison of connected pieces and optimization of the welding process. (5)The building of the three-dimensional model of the gasification type shock absorber. It includes the building of the work-cylinder, piston, rod and the relevant parts of the model, and assembly methods.In this paper, the results of
9、 research has important theoretical and practical significance on the shock absorbers further study, the optimal scheme which put forward in this paper has provided the certain theoretical basis for the manufacturing of the reality production.Key words: Type,Shock Absorber,Optimization,Damping Facto
10、r目录汽车双向液压减震器设计ITwo-way hydraulic shock absorberII第1章绪论11.1 选题的目的和意义11.2 减振器的发展历史11.3双筒式减振器国内外发展状况和发展趋势21.4 研究的主要内容及方法4第2章 减振器的类型和工作原理52.1 减振器类型52.2 减振器工作原理62.3 双筒式液压减振器的工作原理及优点72.4 本章小结8第3章 双向作用双筒式液压减振器的设计93.1 双向作用双筒式液压减振器的设计参数93.2双向作用双筒液压减振器的外特性与设计的原则103.2.1 汽车悬架与减震器的匹配与减震器的放置103.2.2 双向作用双筒式液压减振器的外
11、特性103.2.3 双向作用双筒式液压减振器的外特性设计原则123.3 双向作用双筒式液压减振器参数和尺寸的确定123.3.1 双向作用双筒式液压减振器相对阻尼系数的确定123.3.2 双向作用双筒式液压减振器阻尼系数的确定153.3.3 最大卸荷力的确定163.3.4 减振器工作缸直径D的确定173.3.5 双向作用双筒式液压减振器活塞行程的确定173.3.6 液压缸壁厚、缸盖、活塞杆和最小导向长度的计算183.3.7 液压缸的结构设计263.3.8 活塞及阀系的尺寸计算273.3.9 密封元件和工作油液的确定303.4 本章小结33第4章 双筒液压减振器的结构优化344.1双筒液压减振器连
12、接件的优化344.2 双筒液压振器焊接方法的优化374.3 本章小结37第5章 运用proe4.0对双向作用双筒液压的主要零件进行绘制385.1 部分零件的三维造型385.1.1 工作缸三维造型385.1.2 活塞三维造型395.1.3 活塞杆三维造型405.1.4 底阀三维造型415.1.5 防尘罩三维造型415.2 双向作用双筒式液压减震器装配图42结束语44参考文献45致 谢46III第1章 绪论1.1 选题的目的和意义本课题研究的是汽车双向液压减震器,通过调研和查阅相关资料文献,掌握汽车双向液压减震器主要用途和工作原理。应用所学相关基础知识和专业知识,分析双向液压减震器结构、载荷,对主
13、要受力件强度进行计算分析,应用CAD三维造型或二维设计技术完成课题总成和关键零件结构设计和计算说明书,按照学校要求编写毕业设计论文减震器(Vibration Damper) ,减震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。在经过不平路面时,虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动,但弹簧自身还会有往复运动,而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。减震器太软,车身就会上下跳跃,减震器太硬就会带来太大的阻力,妨碍弹簧正常工作。在关于悬挂系统的改装过程中,硬的减震器要与硬的弹簧相搭配,而弹簧的硬度又与车重息息相关,因此较重的车一般采用较硬的减震器。与引震曲轴相接的装置,用来抗衡曲轴的扭转振动(即曲轴受
14、汽缸点火的冲击力而扭动的现象)为加速车架与车身振动的衰减,以改善汽车的行驶平顺性(舒适性),在大多数汽车的悬架系统内部装有减震器。汽车的减震器是悬挂系统的总程,是由弹簧和减震器共同组成的。减震器并不是用来支持车身的重量,而是用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡和吸收路面冲击的能量。弹簧起缓和冲击的作用,将“大能量一次冲击”变为“小能量多次冲击”,而减震器就是逐步将“小能量多次冲击”减少。如果你开过减振器已坏掉的车,你就可以体会汽车通过每一坑洞、起伏后余波荡漾的弹跳,而减振器正是用来抑制这种弹跳的。没有减振器将无法控制弹簧的反弹,汽车遇到崎岖的路面时将会产生严重的弹跳,过弯时也会因为弹簧上下的震荡而造
15、成轮胎抓地力和循迹性的丧失。通过此次设计可以使我掌握双向液压减震器的结构及工作原理,了解零部件材料及制造、热处理工艺和双向液压减震器的失效模式,总结设计取到的效果与体会1.2 减振器的发展历史 世界上第一个有记载的、比较简单的减振器是在1897由两个姓吉明的人发明的。他们把橡胶减震块和叶片弹簧的端部相连,当悬架杯完全压缩的时候,橡胶减振块碰到连接在汽车的大梁上的一个螺栓,产生止动。这种减振器在很多现代汽车的悬架上仍有使用,但其减振效果很小。1898年第一个适用型的减振器由一个法国人特鲁芬研制出来并安装到摩托赛车上。该车的前叉悬置于弹簧上,同时与一个摩擦阻尼件相连,以防止摩托车的震颤。1899年,美国汽车哈特福特意识到这种阻尼件跨越应用到汽车上。第二年他制成了特鲁芬摩托阻尼件的变形结构,并把它装到哈德福特的乌兹莫别汽车上。它是一副用铰链连接在一起的杠杆,该汽车上的第一个减振器再铰链轴处装有橡胶垫,一个杠杆臂与车架连接,而另一个用螺栓与叶片弹簧连接。螺栓安装再铰链结点,能够通过调节通过对减振器的结构进行改变摩擦阻力的大小,从而得到所需要的缓冲程度。因此它们的设计的部件不仅仅是第一个汽车缓冲器,而且也是第一个“可调”减振器。哈特福特把装有这种减振器的汽车弄回到美国后不久,在新泽西城州的