液压悬置性能与结构调整的关系
动力总成液压悬置元件的结构与动力学分析
中后对 Ξ 求导并求其极值点, 发现 kd 除在 Ξ= 0 的
最低点处其值等于 km 外, 一般随着 Ξ 的增加而增
加。当 Ξ 增大到一定值后, kd 趋近于 km + ke。此外,
当 Ξ 处于低值时, 小振幅情况下 kd 小于大振幅情
况下的 k d , 但当 Ξ 处于高值时, 情况正好相反, 小
振幅时的 k d 大于大振幅时的 kd 。对于角损失 Υ,
简言之, 理想的发动机悬置元件应在低频范围 有较大的动刚度和阻尼, 而在高频范围有低的动刚 度。 传统的橡胶悬置无法满足这样的要求, 70 年代 末出现的各种液压悬置元件则由于其显著的非线性 特征可以满足上述要求。 2 液压悬置动力学特性原理
各种液压悬置按其结构特点可分为简单节流孔 式、惯性通道式和惯性通道—解耦膜式等类别。为较
片的自由振动使上腔液体压力变化很小, 亦即 k e 接 近于零, 动刚度主要由 km 决定; 当悬置处于低频大 幅度振动时, 膜片大部分时间处于限位状态, 流体主 要通过惯性通道衰减能量, 这便是非解耦状态。图 4
图 2 动刚度变化特征
图 4 惯性通道—解耦膜式液压悬置力学模型
为了进一步降低惯性通道式液压悬置在高频段
的动刚度, 人们在上腔下部设置了一个解耦膜。该膜
片刚度很小, 其上下运动受到档板的限制, 仅能在小
振幅下自由运动。当悬置处于高频小幅度振动时, 膜
图 3 损失角变化特征
3 惯性通道—解耦膜式液压悬置的特点和构造 上述简单节流孔式液压悬置低频大振幅时的阻
(10)
式中: Κ—— 与通道壁面粗糙度有关的沿程阻尼系
数;
l —— 通道长度;
d ——水力直径。
对于具有惯性通道的液压悬置, 式 (4) kR 和 C 3 中的质量 m 不可忽略。观察式 (4) 可以看到, 当 Ξ→
汽车动力总成液压悬置的研究发展
制、 半主动控制悬置的开发研究。
１ 被 动 液 压 悬 置
液 压悬 置是 国外 ２ 纪 ７ ０世 ０年 代末 在 汽 车上 开 始使 用 的一种 隔振 元件 ，它是 在 原橡胶 悬置 的基础
力总成悬置系统是指发动机与车身之间的弹性连接
系统 ， 性能 的好 坏不 仅影 响乘 坐舒 适性 ， 其 而且 影响 着 车辆 的使 用寿命 。设 计合 理 的发 动机悬 置系 统可 以降低 动 力 总成 和 车辆 的振 动水 平 ， 少 动力 总成 减 传 递 到车 身 的激 振力 ， 时降 低 地 面不 平 度对 动力 同 总成 的影 响 ， 而 明显 提 高车 辆 的 耐久 性 和乘 坐 舒 从 适 性 。这 就 要求悬 置具 有 良好 的动 特性 ， 即在 低 频 时应具 有 大 刚度 、 阻尼 ； 高频 时 应具 有 小 刚 度 、 大 在
小 阻尼 。 按 控制 方式 分 ， 压悬 置分 为被 动式 、 液 主动 控制
上增加了封装粘性流体 ，借助流体的液力特性改善 橡胶悬置的动态特性 ，从而提供更好的隔振降噪特
性 。被 动液压 悬置 的结 构发展 经 历 了从 简单 到复 杂
的过程 。
早 期 的液 压悬 置 的上 、下液 室之 间只有 小孔连
接 ，它 的减振 原理 是依 靠液体 流 经小孔 时产 生 的节 流 阻尼 来衰减 发 动机 的振动 ，其 大阻 尼特性 在低频 振 动时 可 以控 制发 动机 的位 移 ，但高 频时会 恶化 隔
振 效果 。
式 和半 主动控 制式 。尽 管 目前普 遍 使用 的液压 悬置
能在很大程度上起到隔振降噪的作用， 但近几年来 ，
维普资讯
动力总成悬置系统优化设计与匹配---基本理论
目录
一、悬置系统的典型结构及基本理论 二、悬置系统的主要布置方式 三、悬置系统的设计原则 四、悬置系统对汽车N&V特性的影响 五、悬置系统的设计流程和计算方法 六、悬置系统的匹配样车要求及N&V匹配方法
一、悬置系统的基本理论及典型结构
1、悬置的定义：装配在动力总成与车身（架）之间起支撑连接作用并使二者间 的力的传递产生衰减的弹性减振元件。
动力总成的完全解耦布置
动力总成的部分解耦布置
四、悬置系统的设计原则
撞击中心理论：
撞击中心理论主要用于选择前后悬置的位置。当动力总成视为 刚体，前后悬置如果处于互为撞击中心的位置上时，当一个悬置受 到干扰时或冲击时，另一个悬置上的响应为零。
扭轴理论：
当发动机的主惯性轴偏离曲轴轴线 一定角度, 在发动机激振力矩作用下, 发动机体将绕某一固定的“扭轴”作 白由振动。这时悬置布置应围绕“扭 轴”布置更为合理。
2、悬置系统（悬置+发动机+变矩器+变速箱）典型结构
3、各种类型悬置结构
一、悬置系统的基本理论及典型结构
悬置的结构型式日趋复杂。主要分为：橡胶悬置、液压悬置、 半主动/主动悬置。
橡胶悬置：结构简单，成型容易、成本低廉，被大量的使用在各型 车辆。缺点：存在高频硬化现象。下面为橡胶悬置常见结构：
压缩式
一、悬置系统的基本理论及典型结构
悬置系统六自由度力学方程的建立（势能）
一、悬置系统的基本理论及典型结构
悬置系统六自由度力学方程的建立（势能）
一、悬置系统的基本理论及典型结构
悬置系统六自由度力学方程的建立（耗散能）
一、悬置系统的基本理论及典型结构
发动机液压悬置异响的正向设计方法研究
发动机液压悬置异响的正向设计方法研究作者：宁闽来源：《时代汽车》2020年第19期摘要：发动机和底盘的链接和液压悬置是一个强非线性隔振元件，它可以在不同的振动频率和振动幅值在不同的刚度和阻尼，因此，这种发动机液压悬置隔振效果远优于传统的悬挂装置。
文中通过分析典型液压悬置的结构特征，获得了装置受冲击力时解耦膜的拍击特性，进而详细分析了液压装置异响的原因和特性，基于此确立了液压悬置异响的正向设计方法，并针对此方法做了详细研究和分析。
关键词：液压悬置异响正向设计方法Research on Forward Design Method of Abnormal Sound of Engine Hydraulic MountNing minAbstract：The link and hydraulic mount of the engine and the chassis is a strong nonlinear vibration isolation element， which can be at different vibration frequencies and vibration amplitudes at different stiffness and damping. Therefore， this engine hydraulic mount has a far greater vibration isolation effect better than traditional suspension devices. By analyzing the structural characteristics of typical hydraulic mounts， the flapping characteristics of the decoupling membrane when the device is subjected to impact force are obtained， and the causes and characteristics of the abnormal noise of the hydraulic device are analyzed in detail. Based on this， the correction of the abnormal noise of the hydraulic mount is established， and detailed research and analysis for this method is conducted.Key words：hydraulic mount， abnormal noise， forward design method1 引言隨着社会发展、科技兴起，汽车逐步进入大众生活，给大众生活带来便利的同时也逐步发现一些问题。
液压悬置性能与结构调整的关系
惯性通道的长度
• 惯性通道的长度即流道的长度，用L1表示。 • 下图是惯性通道与液压特性之间的关系。
4/10/2021 16
惯性通道的长度
4/10/2021 17
• 由上图可见，当惯性通道的长度增加时，动刚度、滞后角均增加，滞后 角出现峰值时的频率下降。对比上两图可见，惯性通道的长度对液阻悬 置性能的影响与横截面积对液阻悬置性能影响的规律是相反的。
4/10/2021 3
9 螺栓 8 支臂 7 限位块 6 液腔 5 橡胶衬
套 4 液压衬
套 3 铝芯子 2 骨架 1 支架
典型液压悬置产品
梯形液压悬置（惯性通道—解耦膜式）
4/10/2021 4
12 上液腔 10 底座 9 皮碗 8 流道盖
板 7 解耦片 6 上流道
板 5 骨架 4 主簧 3 支臂 2 骨架 1 上支架
时的频率。
• 由于这3中方案改进会引起其他变化，所以实际上很少予以采用。
其他因素与液压特性之间的关系
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• 除了上述几种结构与液压特性之间的关系，实际中还可以采用其他方式改 善产品液压特性。
• 1.皮碗倒吸。 皮碗倒吸通过在组装产品时，预压主簧来实现，预压越多，倒吸越厉害。
从下图是皮碗倒吸程度与液压特性之间的关系，
K*(N/mm) Phase Angle(Deg)
600
90
80
500
70
400
60
50
300
40
200
30
20
100
10
0
0
10
20
30
40
50
0
0
10 Freq20uency(H30z)
汽车新技术第7章 发动机液压悬置
7.1 概述 7.2 发动机悬置的功能和基本要求
7.3 液压悬置结构和工作原理
7.4 液压悬置的发展方向
7.1 概述
发动机悬置：即是指连接发动机与车架间的支撑块（体）。 汽车的舒适性（即NVH性）是汽车，特别是轿车的主要性能指标。引起 汽车振动的振源主要有两个：一是汽车行驶时的路面随机激励；二是发动机工 作时的振动激励。
7.3 液压悬置结构和工作原理
图７-５ 静刚度示意图
7.3 液压悬置结构和工作原理
图７-６ 解耦式液压悬置的动特性曲线
7.4 液压悬置的发展方向
被动式液压悬置元件的研究主要集中在三个方面： (1)合理地设计橡胶主簧的结构和形状，以改善橡胶主簧内部的应力分布， 提高其疲劳寿命，或者获得合理的刚度特性组合(垂向刚度、体积刚度）。 (2)研究具有不同结构的液压悬置的动刚度和阻尼的频率特性，并研究结 构参数对其动特性的影响规律。 (3)针对不同车型和具有不同转速特性的发动机，以力传递率或位移传递
成低频振动。
(4)悬置应在25Hz附近具有较低的动刚度，以衰减怠速振动。 (5)悬置在高频范围内（>50Hz)，具有小阻尼、低动刚度特性，以降低振 动传递率，衰减高频噪声，提高降噪效果。 (6)能够适应发动机舱的环境，造价合理。 从上述要求看到，对发动机悬置的要求很复杂，有些要求之间互相矛盾。 传统橡胶悬置是无法满足这一要求的，液压悬置较好地满足了这一要求。
7.3 液压悬置结构和工作原理
工作原理： 当液压悬置受到低频、大振幅的激励时，如果橡胶主簧被压缩，上腔体积 减小，压力升高，迫使液体流经惯性通道被压入下腔;如果橡胶主簧被拉伸，上
腔体积增大，压力减小，下腔内液体流经惯性通道被吸入上腔。这样，液体经
惯性通道在上、下腔之间往复流动。当液体流经惯性通道时，惯性通道内液柱 惯性很大，在惯性通道的出、入口处为克服惯性通道内液柱的惯性损失了大量 的能量，称之为“惯性能量损失”。它使得液压悬置能很好地耗散振动能量，
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车动力总成悬置系统的性能对整车舒适性和耐久性的影响日益显著。
汽车动力总成悬置系统作为连接发动机和车身的重要部分，其振动特性直接关系到车辆的行驶平稳性和乘坐舒适性。
因此，对汽车动力总成悬置系统进行振动分析并优化设计显得尤为重要。
本文将围绕汽车动力总成悬置系统的振动分析及优化设计展开讨论。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、悬置件、支架等组成，其主要作用是减小发动机振动对整车的影响，提高车辆的行驶平稳性和乘坐舒适性。
然而，由于发动机在工作过程中产生的振动和冲击，会对悬置系统产生较大的影响，导致系统振动和噪声的产生。
因此，对悬置系统的振动进行分析和优化设计具有重要意义。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动来源分析汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的振动和冲击。
发动机在工作过程中，由于燃料的燃烧和活塞的往复运动，会产生较大的振动和冲击力。
这些振动和冲击力通过发动机悬置件传递到车身，对整车的舒适性和耐久性产生影响。
2. 振动传递路径分析汽车动力总成悬置系统的振动传递路径主要包括发动机、悬置件、支架和车身等部分。
其中，悬置件是连接发动机和车身的重要部分，其性能直接影响着振动的传递和隔离效果。
因此，对悬置件的刚度、阻尼等性能进行优化设计，可以有效减小振动的传递和影响。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 优化设计目标汽车动力总成悬置系统的优化设计目标主要包括提高整车的行驶平稳性和乘坐舒适性，减小发动机振动对整车的影响。
同时，还要考虑系统的耐久性和可靠性等因素。
2. 优化设计方法（1）材料选择：选择具有高刚度和良好阻尼性能的材料，如高强度钢、合金等，以提高悬置系统的性能。
（2）结构优化：通过优化悬置件的结构设计，如增加加强筋、改变连接方式等，提高其刚度和阻尼性能。
同时，还可以采用多级刚度设计，根据发动机的转速和负荷变化调整悬置件的刚度，以更好地隔离振动。
液压悬置特性及整车影响研究
液压悬置特性及整车影响研究摘要：随着人们生活水平的提高、汽车信息化、科技化的提升，人们对于汽车舒适性要求越来越高，当前车辆的振动噪声水平已经成为评价车辆性能好坏的重要指标。
众所周知发动机作为整车的振源，隔离其振动向驾驶室的传递是控制汽车噪声振动的重要手段之一。
液压悬置是隔离发动机振动的主要元件，其性能的设定对整车通过不平路面的舒适性影响是本文所论述的主要内容，本文通过不同液阻悬置的特性对比，着重介绍了液阻悬置在汽车应用上的优点，作为先进的隔振元件，液阻悬置被广泛的应用于汽车动力总成悬置中。
关键词：汽车动力总成液阻悬置动态特性惯性通道引言汽车动力总成是汽车的主要激振源，动力总成悬置隔振的优劣，直接反映了车辆的振动噪声水平，随着舒适性要求的提高，液压悬置在传统燃油车上的选用已成为常态化设置，液阻悬置是在封闭橡胶腔内设置液体阻尼机构，其弹性特性和阻尼特性与激振振幅和激振频率有关，具有高频阻尼小，低频阻尼大的特点，与车辆在低频限制动力总成振动位移，高频降低振动传导相符合。
1液压悬置的减振机理见图1当悬置在A端（上端）受到低频、大振幅激励时（1~50Hz，1~2mm），解耦模片的位移幅值较大，达到其上极限和下极限位置，阻尼液主要经过惯性通道在上腔和下腔之间流动，悬置阻尼及刚度增大，可有效衰减振动的作用。
当激励位移为高频、小振幅时（50~200Hz，0.05~0.2mm），惯性通道液体的动态响应渐趋衰减，流动趋于截止，主要是解耦模片在其自由行程内运动，这样可以得到较小的悬置刚度以减小振动。
在设计液压悬置时，可以通过改变动态参数、惯性通道的孔径及长度等来实现任意的动态弹性特性。
由于惯性通道的截面积比上腔截面积小，约几十分之一，因此在惯性通道的液体在流速上要比上腔液体大的多，因此衰减的能量几乎全集中在液柱上，而对于上下腔来讲，其衰减作用可以不计，所以在建立模型时，可以不考虑上下腔的衰减作用。
2液压悬置动态特性基于整车影响的研究液压悬置在整车上阻尼特性应用较多主要是解决Engshake问题，即在整车通过不平路面时，液压悬置的阻尼特性可快速的对动力总成振动进行抑制，进而提升整车驾驶室的驾乘舒适性；此用户场景下，振动传递路径，主要有两条：①路面激励→车轮→弹簧、减震器、轴套→车身→人体（主要向车身传递簧下振动）；②发动机→发动机悬置→车身→人体（主要向车身传递发动机振动）；由振动传递路径可知：Engshake是由簧下振动和发动机振动共同引起的，根据车体振动优化原理，当传递路径①的簧下模态峰值与传递路径②的动力总成Bounce模态谷值一致时，动力总成可以作为吸震器吸收簧下振动，车体振动最小。
发动机液压悬置动特性分析
发 动 机 液压 悬 置 动 特 性 分 析
陈 种 蒋友进 赵艳杰 ， ，
（． １ 西华大学交通与汽车工程学院 ， 四川 成都 ６ ０ ３ ； ． １０ ９ ２ 十堰职业技术学院汽车工程系 ， 湖北 十堰 ４ ２ ０ ） ４ ０ ０
摘
要： 根据典 型液压悬置的物理结构建立数学模 型和仿 真模 型 ， 并对其 动特性进行 仿真计算 与试验 验证 ， 试
道出、入 口 处为克服液柱惯性而产生的局部能量损
１ 液压 悬置结构及工作原理
液压悬 置 是 由许 多 部 件 组成 的 复杂 装 置 ， 目前
１ ５
经济型轿车使用最多的液压悬置是惯性通道 一 解耦 盘液 压悬 置 。这种类 型 的液 压悬 置 可能在 具体 的元
件 形式 和 液体 介质 等 方 面 略 有 差别 ， 基 本结 构 和 但
ｓ ｉ ｈ ｗ ｔ ａ ｈ ｔ ｅ ｔ ａ ｄ ｓｍｕ ａｉｎ ｍｏ ｅ ｏ ｒｃ ｎ ｅ ｉ ｌ ．Ｌ ｓ ，ｔ ｅ ｅ ｅ ｔ ｆｖ ｒ ｕ ｏ ｏ ｅ ｔ ａａ ｔｒ ｎ ｔ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔｔｅ ｍａ ｍａｉｌ ａ ｉ ｌ ｔ ｄ ｌｉ ｃ ｒ ｔａ ｄ ｆ ａ ｂ ｅ ａ ｔ ｈ ｆ ｃ ａｉ ｓ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｒｍｅｅ ｓｏ ｓ ｈ ｃ ｎ ｏ ｓ ｅ ｓ ｏ ｏ ｐ ｈ
汽 车设计 向轻 型化 、 济 化发 展 ， 用小 型 、 经 采 大
内往复 流 动 。当液 体 流 经 惯 性 通 道 时 ， 由于 惯性 通 道 内液 柱 的运动 产生 较 大 的沿程 能量 损失 和惯 性通
功率发动机和轻量化的汽车材料使得发动机振动激 励增大 ， 车体刚度减小 ， 从而导致车内振动和噪声特 性恶化。传统的橡胶悬置已经不能很好地满足汽车 减振降噪的性能要求 ， 为改善汽车内部的振动情况 ， 液压 悬置 因其 具有 良好 的 隔振性 能 现在被 广 泛应 用 于汽 车 中。
液压悬置性能及结构特点
上液室的液体从流道板的入口通过 阀杆进入流道，悬置液压特性同常 规液压悬置，即小振幅下悬置通过 解耦膜的作用，具有动刚度小，阻 尼低的特点，大振幅下悬置通过流 道作用，在特定的低频区域有动刚 度大，阻尼高的特点。
1000 800 600 400 200 0 0
10
20
30
40
Axial Frequency (Hz)
圆锥形液压悬置
• 圆锥形液压悬置性能特点
• 优点：
– 1、较大的三向刚度比例调整范围； – 2、能够实现三向的限位要求； – 3、液压元件（流道、皮碗、解耦膜、拉头等）容易实现Reuse； – 4、阻尼角峰值频率的调整比较容易，解耦效果比较容易实现； – 5、如应用节流盘（拉头）的解耦，可在较大频率范围（200Hz或250Hz以
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
50
K* (N/mm) Phase (deg)
半主动悬置2:膜式
仅仅是降低0～120Hz内的 动刚度，其滞后角出现峰 值的频率并不改变
• 半主动悬置3:多惯性通道型
通过改变流道数量，从而改变滞后角出现峰值的频率， 在怠速范围获得最低的动刚度值
状态1：IDLE
上液室的液体直接从流道 板的入口通过阀杆进入皮 碗腔，悬置液压特性不作 体现，动刚度低，隔振性 能良好。
K* (N/mm) Phase (deg)
500
6
400
5
4 300
3 200
2
100
1
0
0
0
10
20
30
40
50
Axial Frequency (Hz)
状态2：ON ROAD
发动机液压悬置解读
6
2 发动机液压悬置的结构
液压悬置按控制方式可以分为被动悬置、 半主动悬置和主动悬置三种。半主动悬置和 主动悬置虽然在隔振降噪性能方面要优于被 动悬置，但由于它们的结构比较复杂、成本 较高、系统稳定性较差等问题，而使得它们 没有被广泛使用。现在的汽车上使用最广泛 的还是被动式液压悬置。
早期的液压悬置内部被分为上、下两个液室，两 液室之间通过一个简单的阻尼孔或者螺旋型的惯性 通道连通，如图1所示。
为了改善液压悬置高频时的隔振性能可以在两液 室之间加入解耦膜，这就是目前应用非常广泛的惯 性通道-解耦膜式液压悬置，如图2所示。
图1
无解耦膜的液压悬置图
图2
惯性通道-解耦膜式液压悬置图
液压悬置是由许多部件组成的复杂装置, 目前经济型轿车使用最 多的液压悬置是惯性通道- 解耦盘液压悬置。这种类型的液压悬置 可能在具体的元件形式和液体介质等方面略有差别, 但基本结构和 功能都一致, 典型的液压悬置结构如图3所示。
图3 液压悬置结构示意图 1. 联结螺栓 2. 金属骨架 3. 橡胶主簧 4. 限位支撑 5. 金属外罩 6. 惯性通道入口 7. 惯性通道上半部 8. 惯性通道 9. 解耦盘 10.下腔室底膜 11. 底座 12. 定位销 13. 联结螺栓 14. 气孔 15. 惯性通道下半部分
3 发动机液压悬置的原理
我国对发动机液压悬置的应用始于20世 纪90年代，1991年液压悬置随一汽Audi轿 车引进而进入我国，随后国内各大汽车厂 和研究院所不断引进新车型，并开展相关 研究，研究成果较好的有吉林工业大学、 清华大学和长春汽车研究所等单位，但没 实现国产化。
4.2 液压悬置的研究现状
研究单位 从事悬置研究的单位很多，国外的既有如美国通用公 司、日本三菱公司，德国奔驰、大众公司等著名汽车生 产商，也有如德国 Freudenberg 公司这样专门从事汽车 悬置系统设计和悬置元件开发的公司，还有如美国俄亥 俄州大学、西北大学、北达科他州大学等专业科研单位。 国内从事悬置研究的单位主要有一汽、二汽神龙汽车、 吉林工大和清华大学等。相比之下国外开展液压悬置研 究的时间较长，对悬置的减振机理和动特性的研究比较 深入，研究的重点以悬置的设计创新为主。国内的研究 起步比较晚，重点主要以消化吸收国外同类轿车的悬置 系统布置方式和研究现有悬置产品的动特性为主。
自行式载重车液压悬挂机构分析
配套应用自行式载重车液压悬挂机构分析周爱斌扬州市伏尔坎机械制造有限公司，江苏扬州，225200摘要：液压悬挂是自行式载重车辆采用的一种通用的驱动承载机构，针对液压悬挂机构进行受力状态计算，并结合计算结果进行悬挂机构强度校核，确定机构的安全性，为悬挂机构的优化设计提供参考。
关键词：液压悬挂；自行式载重车；强度校核中图分类号：U463收稿日期：2023-03-02DOI：10.19999/ki.1004-0226.2023.06.0181前言自行式载重车是一种运输大型货物的常用重载运输车，多用于港口码头货物装卸以及超重超大型物件的运输。
该车可由多个轴线拼接而成，根据载荷不同实现多轴线拼接以实现超重、超大型运输。
液压悬挂作为自行式重载车的支撑驱动机构，可实现液压悬挂自驱动和车身平台高度调节，以满足装载需求［1］。
悬挂机构的性能决定了运输的稳定性和安全性。
本文针对液压悬挂机构承载质量大，以及受力工况负载的特点，进行受力分析和强度校核，确保液压悬挂机构的安全可靠，并对悬挂机构的进一步优化设计提供参考依据。
2液压悬挂机构组成自行式载重车采用液压独立悬挂系统，每个轴线上有两个液压悬挂机构，每个液压悬挂是一个独立的支撑驱动单元［2］。
如图1所示，液压悬挂主要由悬挂支架、平衡臂、车桥、轮胎以及悬挂油缸组成。
图1液压悬挂机构示意图1.悬挂支架2.悬挂油缸3.平衡臂4.车桥5.轮胎悬挂支架上端安装有单列四点接触球式回转支承，通过回转支承和车身平台连接，自行式载重车载荷以及车身平台自重通过此回转支承传递给液压悬挂机构。
平衡臂、悬挂油缸以及悬挂支架铰接在一起组成了三角形稳定支撑机构，自行式载重车车身的升降由液压悬挂来实现。
悬挂油缸采用柱塞缸结构形式，一端和悬挂支架采用关节轴承连接，一端和平衡臂采用球铰连接。
当悬挂油活塞杆缸伸出时，悬挂支架和平衡臂之间的夹角也随之逐渐增大，车身平台高度随之也逐渐伸高；当悬挂油活塞杆缸缩回时，悬挂支架和平衡臂之间的夹角也随之逐渐减小，车身平台高度随之也逐渐降低。
发动机液压悬置隔振技术
减速等过程中因发动机输出扭矩波动引起的动力总成低 频振动；悬置应在7～12Hz范围内具有较大阻尼，以迅速 衰减因路面、轮胎激励引起的动力总成的低频振动，悬 置应在25Hz附近具有较低的动刚度，以衰减怠速振动， 悬置在高频范围内（>50Hz），具有小阻尼、低动刚度特 性，以降低振动传递率，提高降噪效果。 从上述看到，对发动机悬置的要求很复杂，有些要 求之间互相矛盾。仅传统橡胶悬置是无法满足这一要求 的，液压悬置较好的满足了这一要求。
结构分析
弹性支承部分 液压减振部分 液压悬置的密封
工作原理
当橡胶主簧承受动态载荷上下运动时，产生类似于活塞的泵吸作用。当 液压悬置受到低频、大振幅的激励时，如果橡胶主簧被压缩，上腔体积减小， 压力升高，迫使液体流经惯性通道被压入下腔；如果橡胶主簧被拉伸，上腔 体积增大，压力减小，下腔内液体流经惯性通道被吸入上腔。这样，液体经 惯性通道在上、下腔之间往复流动。当液体流经惯性通道时，惯性通道内液 柱惯性很大，在惯性通道的出、入口处为克服惯性通道内液柱的惯性损失了 大量的能量，称之为 “惯性能量损失”。它使得液压悬置能很好地耗散振 动能量，从而达到衰减振动的目的。 由于橡胶主簧有一定的体积刚度，在压力增加时，会膨胀变形，占用一 部分液体体积；同时，有一小部分液体经解耦通道、补偿孔流入下腔，这两 个旁流对低频大振幅振动时的惯性能量损失有一定的负影响。 在高频小振幅的激励下，惯性通道内液柱的惯性很大，液柱几乎来不及 流动。此时，由于解耦盘在小变形时刚度特别小，解耦通道内的液柱与解耦 盘高速振动，上下腔的压力克服解耦通道内液柱的惯性力而使得液柱具有的 动能在解耦通道的入口和出口处被损失掉了。从而可以降低液压悬置高频动 刚度，消除动态硬化。
液压悬置的静、动特性
解耦盘—惯性 通道式液压悬置如 下图所示。特性实 验是在吉林工业大 学测试中心引进德 国SCHENCK公司 生产的高频电液伺 服激振系统上进行 的。测定了液压悬 置的静刚度、动刚 度和损耗角。试验 温度为15～20°C。
油气悬架的特征及其结构原理分析
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吴仁智 & 油气悬架系统动力学建模仿真和试验研究 & 浙江大学博士论文， %### 封士彩 & 工程车辆油气悬架的现状与发展 & 矿山机械， （!% ） %###
何存兴 & 液压传动与气压传动 （第二版） 武汉： 华中科 技大学出版社
通信地址：江苏省徐州市金山桥经济技术开发区工业一区 徐州工程机械研究院液压室 （!!"##$ ） （收稿日期： %##’(#)(!* ）
日本的重型车辆上， 以后逐步推广应用到军用特种 车辆及工程车辆上。目前油气悬架的结构有单气室 油气分离式、 双气室油气分离式和油气混合式等多 种商品化型式。在技术方面， 国外定性定量研究比 较全面， 对于如何进行结构参数的设计以及结构参 数的变化如何影响油气悬架的性能， 应该说都有较 好的研究成果， 但因为这是结构设计的关键， 属于 企业的商业秘密，因此很难看到这方面的相关资 料， 充其量不过是油气悬架的简化数学模型、 仿真 及其仿真结果的试验验证等。 国内在油气悬架技术研究方面起步较晚， 5& 年 代初才引起国内研究人员的关注。 %652 年上海重型 汽车制造厂通过参考美国样机设计的油气悬架应 用到该厂的 19:5& 、 但使用效 19:5/ 矿用自卸车上， 果较差，后来，徐州工程机械集团有限公司 （%66/ 年） 、 湖南浦沅工程机械厂 （%662 年） 先后 从 德 国 利 勃海尔公司引进了 )*"%&/0 、 )*"%&:/ 、 )*"%&0& 全地面起重机，促进了油气悬架技术的推广应用， 有关高校也开展了这方面的研究，如北京理工大 — ! —
图! 起重机前桥的油气悬架原理图
发动机液压悬置
第四节 理赔工作的主要流程
• （26）停车场收据正本； • （27）权益转让书； • （28）盗抢车辆报告表； • （29）公安报案受理表； • （30）公安刑侦部门60天未破案证明，失窃车辆
牌证注销登记表；
• （31）单位营业执照复印件。 • 五、赔案制作 • 包括责任审核，费用核定，赔损计算，综合报告，
第7章 发动机液压悬置
7.1 概述 7.2 发动机悬置的功能和基本要求 7.3 液压悬置结构和工作原理 7.4 液压悬置的发展方向
7.1 概述
发动机悬置：即是指连接发动机与车架间的支撑块（体）。 汽车的舒适性（即NVH性）是汽车，特别是轿车的主要性能指标。引起 汽车振动的振源主要有两个：一是汽车行驶时的路面随机激励；二是发动机工 作时的振动激励。
卡原件；
第四节 理赔工作的主要流程
• （6）驾驶证复印件； • （7）修车发票； • （8）必要的、合理的施救费发票； • （9）事故证明，由保险公司确认的事故，也可由
事故单位自行证明；
• （10）事故责任认定书； • （11）事故调解书； • （12）第三者身份证复印件； • （13）伤者诊断证明； • （14）残疾鉴定报告； • （15）出院小结；
• 一、出险受理 • 包括受理报案，查抄底单，登记立案等。 • 保险公司接到被保险人的报案后，要立即查抄底
单，登记立案。
• 二、现场查勘 • 包括现场调查和施救保护。 • 保险公司理赔人员在登记立案后，要立即赴现场
进行查勘，并进行必要的继续施救工作，以减少 损失。
第四节 理赔工作的主要流程
• 三、损失确认 • 在现场查勘中，保险公司理赔人员要取得被保险
• (1)资金投入大、工作效率低、经济效益差。 • (2)理赔业务透明度差，有失公正。 • （二）物价评估 • 即公安交通管理部门委托物价部门强制定
汽车新技术第7章 发动机液压悬置
图７-２１ 形状记忆金属式主动悬置
谢谢观看！
(6)悬置失效时应考虑充足的保护措施。
7.2 发动机悬置的功能和基本要求 理想的动特性要求： (1)悬置具有较大静刚度，以支、高动刚度特性，以衰减汽车起动、制动、
换挡以及急加速、减速等过程中因发动机输出转矩波动引起的动力总成低频振 动。 (3)在7 ~12Hz范围内具有较大阻尼，以迅速衰减因路面激励引起的动力总
7.3 液压悬置结构和工作原理
图７-５ 静刚度示意图
7.3 液压悬置结构和工作原理
图７-６ 解耦式液压悬置的动特性曲线
7.4 液压悬置的发展方向
被动式液压悬置元件的研究主要集中在三个方面： (1)合理地设计橡胶主簧的结构和形状，以改善橡胶主簧内部的应力分布， 提高其疲劳寿命，或者获得合理的刚度特性组合(垂向刚度、体积刚度）。 (2)研究具有不同结构的液压悬置的动刚度和阻尼的频率特性，并研究结 构参数对其动特性的影响规律。 (3)针对不同车型和具有不同转速特性的发动机，以力传递率或位移传递
图７-１６ 压电式主动悬置
7.4 液压悬置的发展方向
(３)电致伸缩式主动悬置
电致伸缩作动器与压电作动器的原理相似，所不同的是电致伸缩材料的 特性是伸长的位移与施加的电压平方成正比，且电致伸缩材料几乎没用电致伸缩材料，结构如图７-１７ 所示。
会受到相应的吸引力或排斥力。常见的作动器有螺线管作动器和音圈作动器。
图７-１２ 两种类型的电磁作动器
7.4 液压悬置的发展方向
图7-１３ 电磁式主动悬置剖视图
图７-１４ 主动悬置控制系统
图７-１５ 奥迪Ｓ８ 电磁式主动悬置
7.4 液压悬置的发展方向 (２)压电式主动悬置 压电式作动器是利用压电材料的逆压电效压，通过施加外部电场，将电 能转换成机械能的装置。压电作动器的突出优点是反应时间短，响应速度快， 频响可达几千赫兹或更高，驱动效率高，控制精度高，可在微米级或更低，可 以与压电传感器做成一体。
汽车发动机液压悬置研究方法探讨
短 >6*;? 等人将惯性通道和解耦膜简化成长、 两个阻尼孔。他们考虑溜流态和惯性通道内液体振 荡的影响，利用 $’@A=AB 和 4’49&:9= 等人的隔振器 中非线性阻尼孔阻尼特性［2,］ 的研究成果， 在动力学 方程中加入与液体振荡流动有关的无单位系数。他 们研究的重点是两个孔的直径和长度对悬置系统共 振频率的影响。 研究表明， 通过合理选择悬置惯性通 道和解耦膜的几何参数，可以使悬置的性能满足特
Байду номын сангаас
。
（/"!2/0,! ） 和浙江省自然科学基金 （/"00!, ） 资助项目。 $ 国家自然科学基金
!""# 年
第#期
— 0 —
・ 综
述 ・ 度定义为传递复刚度的模。两种定义方法的实质相 同， 只是最终计算的动刚度的幅值有差别。 早期的被动式液压悬置在上下液室之间只有小
是被动式液压悬置。 孔连接，靠液体流过小孔的节流阻尼来衰减发动机 振动，其大阻尼特性在低频振动时可以控制发动机 的位移， 但高频时会恶化隔振效果。 后来开发的悬置 增加了解耦膜结构，阻尼孔演变成了环形和螺旋型 的惯性通道， 解耦膜的加入很好地解决了悬置在高、 低频理想特性之间的矛盾，大幅度降低了高频振动 传递率。新的发展趋势是在上液室中加入节流盘结 构， 试验分析表明， 节流盘的加入使悬置在更宽的频 带内具有良好的隔振特性 。但对节流盘的理论分
［2#］ 体湍流的影响 。
是他们的试验方法不能准确测量上、下液室收缩时 的体积刚度，因为此时液室内的压力低于外界大气 压， 导致少量气体进入上液室， 同时原先溶入液体中 的少量气体也会因液室中压力的降低而渗出，从而 直接影响测量精度。他们用预先假设液腔内有
液压悬置技术的发展现状及展望
ｅｌａｓｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅ Ｍｏｕｎｔ ＳＡＥ Ｔｒａｎｓ ８６１４１２． ５ Ｓｉｎｇｈ Ｒｅｔａｌ．Ｌｉｎｅａｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｈｙｄｒｏ－Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
１ 液压悬置元件的结构及发展
速和车辆低速行驶在不平路面上时动力总成的稳态振 动，又可很好地控制、衰减车辆在起步、加速、转 向、制动和发动机启动、停机等非稳态工况下动力总 成的大位移冲击运动和非稳态振动；在高频域具有小 阻尼、低动刚度的特性，可在较宽频带内克服橡胶主 簧的动态硬化效应，显著地扩大动力总成悬置系统的 有效隔振频率范围，因此可较好地隔离动力总成的高 频振动，降低车辆在高速行驶中的车内振动和噪声， 改善车辆的乘坐舒适性。
液压悬置技术的发展现状及展望
＊ 谢金法 １ 苗 贺 １ 柳 杨 ２
１ 河南科技大学车辆与动力工程学院 河南洛阳 ４７１００３ ２ 奇瑞汽车有限公司
理 想的发动机悬置是为了有效衰减因路面和发 动机怠速燃气压力不均匀引起的低频大振幅 振动，因此在低频 （１～２５ Ｈｚ） 时应具有大阻尼高刚 度特性；为降低车内噪声，提高操纵稳定性，在高 频 （２５ Ｈｚ 以上） 时应具有小阻尼低刚度特性。所以， 悬置的动刚度和阻尼必须同时具有频变特性和幅变 特性［ １ ］ 。传统的动力总成橡胶悬置虽然有结构简单、 成本低廉等优点，但其阻尼小、刚度偏大及高频动态 硬化的缺点，难以满足车辆动力总成在较宽频率范围 内对悬置系统的隔振要求，不利于更有效地提高汽车 的乘坐舒适性。
现有的被动式液压悬置因其具有结构尺寸小，制 造安装工艺简单，成本低，不消耗功率，已得到广泛 应用。半主动式液压悬置可根据输入信号调整液压悬 置的动特性，实际应用中，其性能明显优于被动式液 压悬置，但半主动式液压悬置增加了控制机构，使成 本增加，结构尺寸增大，尚未达到推广普及的程度。
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Axial Frequency (Hz)
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Axial Frequency (Hz)
1.用于改善路面振动对动力总成的传递。 2.主要关注滞后角峰值和对应的频率，峰值一般在30~70deg，峰值频 率在8~12Hz
但这种结构改进方案由于需要对主簧结构进行较大改动，会导致产 品静刚度和疲劳发生变化，所以风险较大，且难以准确定量。一般情况 下采用不多。
橡胶主簧的等效活塞面积
4/10/2021 12
橡胶主簧的作用有二个，一是承受动力总成的静、动态载荷，因此具有刚度 和 阻尼 ，二是起到类似活塞的作用，使液体在上、下液室之间来回流动，用等效 活塞面积 来表示其特性，用Ap表示。
时的频率。
• 由于这3中方案改进会引起其他变化，所以实际上很少予以采用。
其他因素与液压特性之间的关系
4/10/2021 19
• 除了上述几种结构与液压特性之间的关系，实际中还可以采用其他方式改 善产品液压特性。
• 1.皮碗倒吸。 皮碗倒吸通过在组装产品时，预压主簧来实现，预压越多，倒吸越厉害。
从下图是皮碗倒吸程度与液压特性之间的关系，
4/10/2021 1
液压悬置性能与结构调整的关系
龚碧峰 2011/3/19
典型液压悬置产品
圆锥形液压悬置（惯性通道—解耦膜式）
4/10/2021 2
10 上液腔 9 解耦膜 8 皮碗 7 下流道
板 6 上流道
板 5 节流盘 4 主簧 3 上罩 2 铝芯子 1 螺栓
典型液压悬置产品
衬套形液压悬置（仅惯性通道）
• 从上图可以看出，增加预压量（倒吸越多），动刚度降低而滞后角增加 ，滞后角峰值频率降低
• 皮碗倒吸是一个能有效改善液压特性的手段，对液压产品而言，一般都 要求皮碗倒吸。
其他因素与液压特性之间的关系
4/10/2021 21
• 2.改变解耦膜厚度
• 带解耦膜的液压悬置与不带解耦膜的相比，主要优势是能够降低高频区 域的动刚度。
• 惯性通道的长度变更也是调整液压特性的常用手段。
橡胶主簧刚度，液体比重，流量阻尼系数
4/10/2021 18
• 橡胶主簧刚度，液体比重，流量阻尼系数这3种调整与液压特性之间关系 如下。
• 增加橡胶主簧刚度，液阻悬置的动刚度增加而滞后角减少，滞后角出现峰值的频率增加。 • 当液体比重增加时，动刚度、滞后角均增加，当滞后角出现峰值时的频率下降。 • 当流量阻尼系数增加时，动刚度、滞后角均减少。流量系数的变化不影响滞后角出现峰值
150
200 Hz
产品结构和液压特性之间关系
4/10/2021 8
液压特性评价指标一般有动刚度，损耗角（也称为阻尼角，滞后角）和 以及相关联的频率。
产品结构特性的改进能使这些评价指标发生相应变化，且有规律性。产 品结构特性主要有：
1.橡胶主簧的刚度； 2.上液腔的体积刚度； 3.橡胶主簧的等效活塞面积； 4.惯性通道的横截面积 5.惯性通道的长度 6.液体的比重 7.流量阻尼系数
惯性通道的长度
• 惯性通道的长度即流道的长度，用L1表示。 • 下图是惯性通道与液压特性之间的关系。
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惯性通道的长度
4/10/2021 17
• 由上图可见，当惯性通道的长度增加时，动刚度、滞后角均增加，滞后 角出现峰值时的频率下降。对比上两图可见，惯性通道的长度对液阻悬 置性能的影响与横截面积对液阻悬置性能影响的规律是相反的。
K*(N/mm) Phase Angle(Deg)
600
90
80
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70
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10
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10 Freq20uency(H30z)
40
50
Frequency（Hz） ——主簧预压10mm
——主簧预压6mm
其他因素与液压特性之间的关系
4/10/2021 20
产品结构和液压特性之间关系
4/10/2021 9
以上几个产品结构特性，一般会通过第2,3,4,5条结构的改变来改善产品液 压特性，以满足期望值。其中第4，5条最为常用，效果也最为明显。
以下将着重针对这几条来阐述产品结构与液压特性之间的关系，以便用 于指导改进液压性能。
上液腔体积刚度
4/10/2021 10
下图是等效活塞面积与液压特性之间的关系。
橡胶主簧的等效活塞面积
4/10/2021 13
• 由上图可见，橡胶主簧的等效活塞面积增大时，液阻悬置的动刚度， 滞后角均增加，但滞后角出现峰值时的频率下降。
• 这种结构改动相对体积刚度需要地改动小一些，对零件三向静刚度和 疲劳影响也相对较小，但准确定量也是比较困难。
4/10/2021 3
9 螺栓 8 支臂 7 限位块 6 液腔 5 橡胶衬
套 4 液压衬
套 3 铝芯子 2 骨架 1 支架
典型液压悬置产品
梯形液压悬置（惯性通道—解耦膜式）
4//2021 4
12 上液腔 10 底座 9 皮碗 8 流道盖
板 7 解耦片 6 上流道
板 5 骨架 4 主簧 3 支臂 2 骨架 1 上支架
• 在实际调整液压悬置性能过程中，目前可以做到定性，还未能做到定量 。
4/10/2021 23
• THANK YOU
• ANY QUESTION?
橡胶主簧在泵吸液体的过程中，有一定的膨胀变形，橡胶主簧的这种膨胀特性用 上液室体积刚度K1来表示，定义为 P / V，即压力变化与体积变化的关系。
下图是上液腔体积刚度与液压特性之间的关系。
上液腔体积刚度
4/10/2021 11
由上图可见，当上液室的体积刚度增加时，动刚度、滞后角均增加 ，滞后角出现峰值时的频率也增加。
惯性通道的横截面积
• 惯性通道横截面积即流道的横截面积，用A1表示。 • 惯性通道的横截面积与与液压特性之间的关系如下图。
4/10/2021 14
惯性通道的横截面积
4/10/2021 15
• 由上图可见，当惯性通道的横截面积增加时，动刚度、滞后角均下降，当 滞后角出现峰值时的频率增加。
• 这种结构改动由于改动比较简单，也不涉及橡胶主簧的改动，所以常被采 用来调整液压特性。
• 解耦膜厚度增加，则动刚度和滞后角均增加，峰值频率基本不变。
总结
4/10/2021 22
• 液压悬置在汽车上的应用比较广泛，一般高档汽车都使用液压悬置，在 个别豪华轿车上，甚至使用主动式液压悬置。所以掌握液压悬置性能的 规律变化比较重要。
• 虽然液压悬置性能的调整相比橡胶悬置比较复杂，但也有规律可循。液 压性能与结构之间的关系，以作规律性总结，可作为液压悬置性能调整 的方向性参考。
典型液压悬置产品
方形液压悬置（惯性通道—解耦膜式）
4/10/2021 5
8 解耦膜 7 下流道
板 6 底板 5 皮碗 4 螺栓 3 上流道
板 2 限位杆 1 橡胶主
簧
液压悬置的液压特性
4/10/2021 6
K* (N/mm)
Loss Angle
低频，大振幅（PP2）液压曲线
400
350 300
250 200
液压悬置的液压特性
4/10/2021 7
高频，小振幅（PP02）液压曲线
500 K* N/mm
400
300
200
100
0
0
50
100
150
200 Hz
Loss Angle
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
50
1.用于改善动力总成振动对车身的传递。 2.主要关注动刚度，高频段动刚度尽量低。
100