车辆最佳匹配减振器阻尼_图文(精)
- 格式:doc
- 大小:39.00 KB
- 文档页数:28
常见减振器机构原理悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动,为改善汽车行驶平顺性,悬架中与弹性元件并联安装减振器,为衰减振动,汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器,其工作原理是当车架(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。
在油液通道截面和等因素不变时,阻尼力随车架与车桥(或车轮)之间的相对运动速度增减,并与油液粘度有关。
减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务,阻尼力过大,将使悬架弹性变坏,甚至使减振器连接件损坏。
因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾。
(1) 在压缩行程(车桥和车架相互靠近),减振器阻尼力较小,以便充分发挥弹性元件的弹性作用,缓和冲击。
这时,弹性元件起主要作用。
(2) 在悬架伸张行程中(车桥和车架相互远离),减振器阻尼力应大,迅速减振。
(3) 当车桥(或车轮)与车桥间的相对速度过大时,要求减振器能自动加大液流量,使阻尼力始终保持在一定限度之内,以避免承受过大的冲击载荷。
在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器,且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器,还有采用新式减振器,它包括充气式减振器和阻力可调式减振器。
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. 油封双向作用筒式减振器示意图双向作用筒式减振器工作原理说明。
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。
底盘减震系统调整与优化技巧详解底盘减震系统是汽车悬挂系统中的重要部件,直接关系到车辆的舒适性和稳定性。
正确调整和优化底盘减震系统可以使车辆在行驶过程中更加平稳、舒适,提高操控性能。
下面将详细介绍底盘减震系统调整与优化的技巧。
1. 调整减震器硬度减震器硬度是影响车辆悬挂性能的重要因素。
适当调整减震器硬度可以使车辆在行驶过程中更加平稳,减小颠簸感。
在调整减震器硬度时,可以根据自身驾驶需求选择合适的设置,一般来说,硬度较高的减震器可以提高车辆的操控性能,但会降低舒适性;而硬度较低的减震器则可以提高舒适性,但操控性能可能会受到影响。
2. 调整减震器阻尼减震器阻尼也是影响车辆悬挂性能的重要参数之一。
适当调整减震器阻尼可以使车辆在行驶过程中更加稳定,减小侧倾和过度行驶的情况。
一般来说,较高的减震器阻尼可以提高车辆的操控性能,但会降低舒适性;而较低的减震器阻尼则可以提高舒适性,但操控性能可能会受到影响。
3. 检查并更换减震器底盘减震系统中的减震器是易损件,长时间的使用会导致减震器性能下降。
定期检查并及时更换减震器是保证车辆悬挂性能的有效措施。
在更换减震器时,可以选择性能更好的减震器,以提高车辆的舒适性和操控性能。
4. 调整悬挂软硬度比悬挂系统的软硬度比是影响车辆悬挂性能的重要参数之一。
通过调整悬挂软硬度比,可以改变车辆的悬挂特性,使其更适合自身驾驶需求。
一般来说,软硬度比较大的悬挂系统可以提高车辆的舒适性,但操控性能可能会受到影响;而软硬度比较小的悬挂系统则可以提高操控性能,但舒适性可能会降低。
5. 调整悬挂高度悬挂系统的高度也会影响车辆的悬挂性能。
通过调整悬挂高度,可以改变车辆的通过性和稳定性。
一般来说,较低的悬挂高度可以提高车辆的操控性能,但会降低通过性;而较高的悬挂高度则会提高通过性,但操控性能可能会受到影响。
通过以上几点调整与优化技巧,可以有效提高底盘减震系统的性能,使车辆在行驶过程中更加平稳、舒适、稳定,提高操控性能。
阻尼器参数⽰意这⾥我们设置的阻尼器为横桥向减震⽀座:1、⾸先求得结构的基频Hz f 24.01=和地震荷载下⽀撑位置横梁整体横向变形Dy=205mm;2、根据求得的结构基频和横向位移Dy,查表得阻尼器活塞相对阻尼器外壳的相对速度V=276mm/s3、假定阻尼指数,阻尼指数取值范围在0.2~1.0,阻尼指数越⼩,耗能效果越好,减震效果越好。
这⾥我们取阻尼指数2.0=s ,给定义资料中阻尼指数以α表⽰;4、如选择阻尼器型号为“KZ-2000SX500X”,代表活塞最⼤⾏程500mm,最⼤阻尼⼒2000kN,查得对应的阻尼常数C=650kN.s/mm5、有效刚度输⼊该阻尼器的线性弹性刚度。
综合以上数据在程序中的⼀般连接特性值数据如下图所⽰——将此阻尼器安装在附件模型的塔梁连接处,计算得到的阻尼器的横向变形-横向内⼒时程图形如下图——1、阻尼器形式2、参数表1-查得阻尼器活塞滑动相对速度3、参数表2-根据阻尼指数和阻尼器⾏程、阻尼⼒、活塞速度,得到阻尼常数。
1)阻尼⼒与阻尼器变形的往复曲线称为滞回环曲线。
阻尼指数越⼩,曲线越饱满,说明耗能效率越⾼。
2)阻尼输出⼒与活塞速度关系:()αv v sign C F d ??=或αv C F ?=,这两个式⼦都称为阻尼⽅程,C 为阻尼常数,单位是kN/(m/s )v 为活塞的运动速度,α为阻尼指数,midas 中的取值范围在0.2~1之间。
阻尼器的种类较多,有铅压阻尼器、钢阻尼器、摩擦阻尼器以及粘滞阻尼器等。
其中,较为成熟且适⽤于⼤跨度桥梁的主要是油阻尼器,也称粘滞阻尼器。
图4.3 液压阻尼器的⼯作机理粘滞阻尼器的基本构造由活塞、油缸及节流孔组成,如图4.2所⽰。
所谓节流孔是指具有⽐油缸截⾯⾯积⼩的流通通路。
这类装置是利⽤活塞前后压⼒差使油流通过节流孔时产⽣压⼒差从⽽产⽣阻尼⼒。
当阻尼⼒与相对变形的速度成⽐例时是线性的,不成⽐例时则是⾮线性的,其关系可表达为:F CV ξ=其中F 为阻尼⼒,C 是阻尼常数,ξ是阻尼指数(其值范围在0.1-2.0,从抗震⾓度看,常⽤值⼀般在0.2-1.0范围内)。
减震器阻力调整方法和技巧(1)减震器阻力调整方法和技巧(1)贺阳(常州I豪爵铃木摩托车有限公司)液压式减震器阻力是影响摩托车骑乘舒适性最重要的性能指标,阻力一速度特性与弹簧静特性共同构成了减震器性能,合适的阻力一速度特性是摩托车减震器追求的目标,为达到这个目标,设计人员在阻尼器狭小的空间内,研究产生阻力装置(阀系)的构造,不断改善产生阻力的装置,为摩托车乘骑舒适性提供可靠的方案.本文介绍了摩托车减震器阻力产生装置调整的一些简单办法和技巧,利用这些方法可快速获得较好的阻力一速度特性.1阻力产生装置液压减震器中阻力产生装置(阀系)是随着活塞运动的,运动油在活塞上的狭小流路(缝隙或孔)中流动时,流路内部及流路前后压力下降,这种因压力下降产生的力称之为阻力.在活塞(活塞杆)或者其他部位上阻滞运动油流动的元件及方式构成了阻力产生装置.1.1前减震器阀系a)复原行程如图l所示,活塞杆下移(底简与活塞杆紧固为一体),相对于前又管向下运动时,B腔受压容积减小,运动油受压逐渐形成高压腔;C腔则容积增大,油压降低成为低压腔;B腔中的运动油经复原侧节流孔流入活塞杆内腔进入A腔,一部分经流通孔流入C腔,不足部分则由A腔贮存的运动油补偿,节流孔,自由阀与活塞杆缝隙以及其他缝隙产生节流压力差形成复原阻力.b)压缩行程活塞杆上移(底筒与活塞紧固为一体),相对于前又管向上运动时,C腔受压容积减少,运动油受压逐渐形成高压腔;B腔则容积增大,油压降低成为低压腔;c腔中的运动油经过流通孔和活塞杆内腔,一部分经节流孔流入B腔,多余部分则进入A腔贮存,使A腔中的空气进一步受压,流通孔,自由阀缝隙以及其他缝隙产生节流压力差形成压缩阻力.1.2后减震器阀系a)复原行程(双简)如图2所示,活塞(活塞有杆端)向上行,A腔容积减小,运动油受压逐渐形成高压腔;B腔则容积增大,油匕=压缩行,-J1>一行程三●_,\ll——l流孔(或槽)弹性原件"阀垫Ⅱ图2后减震器阻尼阀结构压降低成为低压腔;在A腔高压运动油和弹性元件的作用下,阀垫I被压紧盖在活塞上端面,A腔运动油被封闭,62摩托车技术2011.01图1前减震器阻尼阀结构阀垫I下面的阀片将阀垫I上的孔堵死,运动油仅能通过活塞上端侧圆周上的小节流孑L(或端面槽),流经活塞上的流通孔(或槽)进入B腔(活塞无杆端),B腔不足部分则由c腔贮存的运动油推开压缩阀系弹性元件补偿,节流孔(或槽)与缝隙节流压力差形成复原阻尼力.当复原速度达N0.26m/s以上时,A腔的高压运动油经过阀垫I上的孔推开阀片,使之以垫片的外径处为弯曲支点,形成新的泄流通道,与活塞上端侧的径向节流孔呈并联分流状态,使A腔大部分运动油由此通道进入B低压腔,阀片弯曲间隙与缝隙产生节流压力差,形成更大的复j—tt层il}园a)节流孔与阻力的关系当改变设置在活塞杆上部的节流孔直径时,复原阻力的变化较大.因此,改变复原阻力中速,高速的变化,主要受节流孔直径影响,如图3所示.节流孔直径()与阻原阻力.力的关系如图4所示,节流孔直径()与速度特性曲线如b)压缩行程(双筒)活塞向下行,B腔容积减小,图5所示.运动油受压逐渐形成高压腔;A腔容积增加,油压降低成为低压腔;在B腔高压油和弹性元件作用下,阀垫Ⅱ被压紧盖在阀座内上端面,B腔运动油被封闭,运动油通过阀座内上端面的节流槽(或中心节流孑L),经流通槽进入C腔,多余部分推开活塞上端弹性元件进入A腔,节流槽(或孔)与缝隙产生节流压力差形成压缩阻力.由于活塞杆在A腔占有一定体积,故B腔排出的油量多于充满A腔的油量,多余的油量(其体积等于A腔活塞杆的体积)仅能通过阀座内上端面的节流槽进入C腔,由此也决定了A腔的油压始终l:kB腔的油压高,复原阻力始终比压缩阻力高.2单向阀构造ZO图3节流孔直径Z^在摩托车减震器阀系构造中,通常使用单向阀.单向图4节流子L直径与阻力关系图5节流孑L直径与速度特性曲线阀构造优点有以下几点.a)产生阻力的阀类构件质量小,惯性较小,器的响应性良好.b)惯性较小,单向阀,活塞等的摩擦较少,其构造上补偿了阻力的降低,故耐久性极好.b)活塞槽径与活塞环内径间隙与阻力的关系故减震当改变活塞槽径与活塞环内径之间间隙时,复原阻力低速域的变化要比中,高速域的变化大,该间隙为常通间又因为隙(相当于常通孔或槽),如图6所示.槽与环间隙()与阻力的关系如图7所示,槽间间隙()与速度特性曲c)惯性较小,阀系运动的撞击声与其他的相比较小.线如图8所示.d)可在较大范围内选择阻力~速度特性.e)因其结构简单,构成零件较少,适合于标准化生产.f)在活塞速度极小时,可切断阻力.常用阀系构造有2种:前阻尼阀系和后阻尼器.a)前阻尼阀系主要由自由阀,弹性元件,定管(活塞杆)及活塞环等组成.b)后阻尼器主要由活塞,压缩阀座,弹性元件(现在市场大量在用鞍型弹性片),活塞杆及阀片(各种规格)等组成.由于结构简单,功能为单向作用,我们通常也称之为单向阀系结构.Z四图6活塞槽径与活塞环内径间隙小——直径——大槽与环间距,lnn1本文着重讨论单向阀系的调整技巧与办法.对于双向图7槽与环间隙与阻力关系阀系结构和纯阀片阀系结构也同样适用.(活塞速度3m/s)3单向阀结构的机械学3.1前阻尼器单向阀结构的机械学活塞速度,m/s图8槽间间隙与速度特性曲线c)自由阀与活塞杆间隙与阻力的关系当改变自由阀与活塞杆之间间隙时,不仅复原阻力中,高速域的变化要比低速域的变化大,更重要的是压201101摩托车技术63圜墨豳≮;一缩阻力也变化较大(相当于节流孔),如图9所示.通常压缩阻力调整难度比较大,因为活塞杆下端流通孔比较大(见图1),压缩时运动油很快就会从此孔排泄,只有,问隙变化才会对压缩阻力有足够的影响.阀与杆间隙(,)与阻力的关系如图10所示,槽间间隙()与速度特性曲线如图11所示.Z蛊图9自由阀与活塞杆间隙小——间隙大阀与杆间隙,mm图1O阀与杆间隙与阻力的关系(活塞速度3m/s)ZO活塞速度,m/s图11槽间间隙与速度特性曲线d)锁油杆与套间隙与阻力的关系当改变锁油杆与套之间间隙时,缓冲阻力变化比较大,但是也略会影响到复原,压缩阻力变化如图12所示. 减震器发硬或者软与缓冲阻力有关系.锁油杆与套间隙()与阻力的关系如图13所示,锁油杆与套间隙()与速度特性曲线如图14所示.图12锁油杆与套间隙…大活塞速度,m/.锁油,1T4-T与套间隙,mm~……'.图13锁油杆与套间隙与阻力的关系(活塞速度3m/s)图14锁油杆与套间隙与速度特性曲线e)锁油杆结构与阻力的关系锁油杆的结构同样会对缓冲阻力产生很大影响,锥角(o【)与长度()如图l5所示.锁油杆的结构(0【,)与64摩托车技术2011.01阻力的关系如图16所示,锁油杆的结构(a,)与速度特性曲线如图17所示.ZO图15锁油杆结构璧一…~大活塞速度,m/锁油杆结构,mm…'.图16锁油杆结构与阻力的关系图17锁油杆的结构与(活塞速度3m/s)速度特性曲线3.2后阻尼器单向阀结构的机械学a)阀垫的孔径与阻力的关系当改变阀垫的孔径时,加在阀垫上的惯性矩作用点也会产生变化,如图18所示.孔径与阻力的关系如图19所示,孔径(孔径一定)与速度特性曲线如图20所示.Z图18阀垫子L径小——直径…一大孔径,mm图19孔径与阻力的关系(活塞速度3m/s)活塞速度,m/s图20孔径与速度特性曲线b)阀垫的孔径与阻力的关系阀垫的孔径与阻力之间的关系与图l9的孔径与阻力特性之间的关系相似,不过,当活塞速度较快时,复原阻力提高很快,如图21所示.孔径与阻力的关系如图22所示,孔径与速度特性曲线如图23所示.图21阀垫孔直径小——直径—~大孔径,mm图22子L径与阻力的关系(活塞速度3m/s)Z'盟活塞速度,rn/s图23子L径与速度特性曲线(孔距直径一定)c)阀片的外径与阻力的关系和改变阀垫的孔距直径一样,只要改变了阀片的外径,就会改变加在阀上的惯性矩的作用点,如图24所示.阀片的外径与阻力的关系如图25所示,阀片的外径与速度特性曲线如图26所示.Z-_R宴图24阀片外径图25阀片外径与阻力的关系(活塞速度3m/s)图26阀片外径与速度特性曲线d)阀片的厚度(或片数)与阻力的关系这是当预调装置与阀片为一定时,通过改变阀片的弹性,以得到各种各样速度特性的方法,如图27所示.其中..|_|lll1}}团圆包括改变阀片的片数和厚(板)度这2种方法.只要改变阀片弹性,阻力就会产生变化,成2次方比例,阀片的厚度(或片数)与阻力的关系如图28所示,阀片的厚度(或片数)与速度特性曲线则如图29所示.Z^小——厚度——大阀片厚度,mm1l~128阀片厚度(或片数)与阻力的关系Z^k盘活塞速度,m/s图29阀片的厚度(或片数)与速度特性曲线e)垫片的外径与阻力的关系改变垫片的外径就是改变阀片的弯曲支点,如图3O所示.垫片的外径与阻力的关系如图31所示,垫片的外径与速度特性曲线如图32所示.Z盟图30垫片外径小——外径——大垫片外径,Inm图31垫片外径与阻力的关系(活塞速度3m/s)Z四活塞速度,m/s图32垫片外径与速度特性曲线(未完待续)2011.01摩托车技术65。
The Earth is not flat…所谓避震前叉,就是有避震功能设计的前叉,因为地球不是平的(The Earth is not flat),为了让登山车骑乘者在越野与上下坡能有更舒适的骑乘感受,因而有了避震前叉的出现。
正所谓“路见不平,避震前叉相助”!为了增加登山车在颠簸地形上的舒适性与操控性,第一支避震前叉RS-1由RockShox创始人PaulTurner 于1989年正式推出!避震前叉的出现可说改写了登山车的历史,也大幅提升了骑乘的乐趣。
最早期RS-1避震前叉的设计理念,是借助于越野机车用避震前叉的结构与原理,当时的行程很短(约40mm)、功能很阳春。
发展至今,因应不同地形以及操控需求,避震前叉除了行程拉长许多(203mm),更衍生出避震行程可调、避震软硬度可调、可锁死(省力状态)、回弹速度可调、压力可调、油气压混合以及线控等五花八门的功能设计,让许多车友一头雾水、眼花缭乱。
目前市场上最具指标性的避震前叉品牌包括:RockShox、FOX、Marzocchi、Manitou、Magura、DT Swiss、German A等,台湾品牌包括RST、X-Fusion、Spinner、MOZO与SR Suntour等。
Manitou以其反置式叉桥(Reverse Arch)设计著称;一体式M叉桥设计是Marzocchi的招牌,其2008年的XC、55、66、888在M型叉桥上采用新的压铸设计,让直径更高、刚性强度最大化。
独一无二的双叉桥(双拱)设计(DAD)则是Magura的巧思,除了轻量化,更可有效提升前叉的稳定性;此外,Magura采45度角的安全前叉勾爪(SDO)设计也颇具特色。
◎弹簧&阻尼前叉的避震系统通常包含两个部分:一个是弹簧(Spring),主控避震行程的长短,一个是阻尼(Damper),负责压缩(Compression)与回弹(Rebund)功能的控制。
回弹(Rebund) 就是就是改变避震冲底后弹起的速度.基本上都是改变回弹时液压油的流速来控制回弹速度个个品牌的回弹控制系统都差不多,区别比较大的是下压阻尼系统,踩踏平台与行程调解系统ROCK SHOX TOTEM 回弹控制杆ROCKSHOX BOXXER RIDE 回弹控制杆ROCKSHOX REBA 回弹控制杆MARZOCCHI AM1MARZOCCHI 66 RC2X(回弹与2代高低速压缩阻尼调解杆,具体哪个是回弹哪个是阻尼忘记了自己感觉吧)一般弹簧可分为线圈钢簧(螺旋弹簧)、优力胶及气压弹簧,还有结合气压弹簧与Oil Damper的油气压式弹簧。
避震器阻尼的概念
避震器阻尼是指避震器在压缩和回弹过程中对车辆振动的控制能力。
它是避震器的一个重要参数,用于描述避震器吸收和消散振动能量的能力。
阻尼的目的是减少车辆在行驶过程中因不平路面、制动或加速而产生的振动。
阻尼的大小决定了避震器在压缩和回弹过程中的阻尼力大小。
阻尼力的作用是通过阻尼器内部的阻尼液体在通过阻尼器的孔口流动时产生阻力,将车辆振动的动能转化为热能来消散。
阻尼的调节可以影响车辆的悬挂系统对不同类型振动的响应。
如果阻尼过强,避震器会过于僵硬,车辆在通过不平路面时会感受到较大的颠簸;而如果阻尼过弱,避震器则会过于松软,车辆在行驶过程中会出现明显的弹跳感。
因此,合适的阻尼设置对于提供良好的悬挂舒适性和车辆稳定性非常重要。
不同类型的车辆和驾驶条件可能需要不同的阻尼设置,因此在设计和调整避震器时需要考虑各种因素,如车辆类型、用途和驾驶风格。
悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动,为改善汽车行驶平顺性,悬架中与弹性元件并联安装减振器,为衰减振动,汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器,其工作原理是当车架(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。
在油液通道截面和等因素不变时,阻尼力随车架与车桥(或车轮)之间的相对运动速度增减,并与油液粘度有关。
减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务,阻尼力过大,将使悬架弹性变坏,甚至使减振器连接件损坏。
因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾。
(1) 在压缩行程(车桥和车架相互靠近),减振器阻尼力较小,以便充分发挥弹性元件的弹性作用,缓和冲击。
这时,弹性元件起主要作用。
(2) 在悬架伸张行程中(车桥和车架相互远离),减振器阻尼力应大,迅速减振。
(3) 当车桥(或车轮)与车桥间的相对速度过大时,要求减振器能自动加大液流量,使阻尼力始终保持在一定限度之内,以避免承受过大的冲击载荷。
在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器,且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器,还有采用新式减振器,它包括充气式减振器和阻力可调式减振器。
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. 油封双向作用筒式减振器示意图双向作用筒式减振器工作原理说明。
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。