汽车发动机橡胶悬置产品结构
悬置衬套内部结构
悬置衬套内部结构
悬置衬套的内部结构通常包括以下几个部分:
1. 钢圈内芯:这是衬套的核心部分,通常由钢或其它坚固的材料制成。
它的主要功能是支撑和固定衬套,并通过其与外部结构的连接实现衬套的功能。
2. 阻尼孔:这些小孔用于减缓振动和噪音。
当衬套受到冲击或振动时,阻尼孔可以吸收部分能量,从而减少传递到车辆的振动和噪音。
3. 橡胶片:橡胶片通常填充在内芯和外壳之间,用于提供额外的弹性和减震效果。
它们可以有效地吸收和分散冲击力,从而提高衬套的性能。
4. 加强层:加强层通常设置在关键位置,如锁紧螺栓的内侧壁上,以提高衬套的强度和耐久性。
这些加强层可以提供额外的支撑和保护,使衬套更加耐用。
5. 连接凸台和锁紧螺栓:连接凸台和锁紧螺栓用于将上壳体和下壳体连接在一起,并确保衬套的稳定性。
通过调整螺栓的紧固程度,可以微调衬套的角度和位置,以满足不同发动机的角度要求。
这些是悬置衬套内部结构的一些常见组成部分。
具体的设计和结构可能会因不同的应用和需求而有所差异。
如果您想了解特定类型的悬置衬套的内部结构,建议查阅相关产品说明书或向专业人士咨询。
汽车悬置橡胶结构抗疲劳设计
汽车悬置橡胶结构抗疲劳设计摘要:随着世界工业化的快速发展,汽车更新换代的周期也日益缩短。
但样车制造的每个阶段不能节省,这就要求样车试制速度必须加快,需要在有限时间内完成各项测试,从而减低产品开发风险。
主机厂如果所有样件均自制,在人力、时间、场地及项目协调上会有巨大投入,所以大多主机厂样车制作大多采用以散件打包外发或干脆整车打包外发的策略。
橡胶材料寿命预测的研究主要集中在寻找橡胶疲劳寿命与某种力学参数的一一对应关系。
早期的橡胶材料疲劳研究主要选取应变参数(如工程应变、八面体切应变、最大剪应变等)作为疲劳损伤参量。
从20世纪50年代开始,随着断裂力学理论在橡胶疲劳研究方面的应用,应变能密度逐渐被用作橡胶材料的疲劳损伤参量。
与使用应变或等效应力相比,使用应变能密度在估算多轴疲劳寿命方面具有很大的优势。
动力总成悬置作为发动机与汽车车身的关键连接构件,其系统包括橡胶悬置件和支架连接件两部分,其中起隔振作用的橡胶件,不仅要提供良好的隔振性能,而且要满足其系统的耐久性和安全性等要求。
所以对于动力总成悬置系统中的橡胶结构,其疲劳耐久性能显得尤为重要,如何设计满足疲劳耐久性能目标要求的橡胶减振件成为各生产企业迫切要解决的问题。
基于此,本篇文章对汽车悬置橡胶结构抗疲劳设计进行研究,以供参考。
关键词:汽车;悬置橡胶结构;抗疲劳设计引言汽车是橡胶工业最重要的配套服务对象,销售额占到整个橡胶工业的约2/3,耗胶量则占据70%以上的显赫地位。
多年来,汽车橡胶制品在生产技术上,一直发挥橡胶工业领头羊的作用,象征着行业的发展和进步。
汽车上使用的橡胶制品约占其重量的5%,一辆汽车装配着100~200种、数量达200~500件的各类橡胶零部件,遍及汽车的发动机、车身、车桥、车轮各个部位以及减震、密封、刹车、液压、燃料、润滑和空调等系统。
仅以现代普通轿车来说,每辆即要耗用100kg左右的橡胶材料,几乎涉及所有天然和合成橡胶胶种。
现在,汽车橡胶制品正在走上高性能化、多功能化、安全化、节能化、环保化和低成本化,并成为汽车安全、节能、环保的重要一环。
橡胶衬套及悬架
在疲劳试验机上对橡胶衬套进行循环 疲劳测试,测量其疲劳寿命和疲劳强 度等参数。
弯曲疲劳测试
在弯曲试验机上对橡胶衬套进行弯曲 疲劳测试,测量其弯曲疲劳寿命和弯 曲疲劳强度等参数。
05
橡胶衬套及悬架系统的未来
发展
新材料的应用
高性能合成橡胶
随着材料科学的进步,高性能合成橡 胶在橡胶衬套及悬架系统中的应用将 更加广泛,以提高耐久性和性能。
橡胶衬套的应用领域
汽车工业
建筑行业
橡胶衬套广泛应用于汽车的悬挂系统、 转向系统和发动机支撑等部位,提高 车辆的行驶平顺性和稳定性。
在建筑领域,橡胶衬套可用于桥梁、 高层建筑等大型结构的减震和隔震, 提高结构的抗震性能和安全性。
机械制造
在机械制造领域,橡胶衬套可用于各 种机械设备中,起到减震、降噪和缓 冲的作用,提高设备的可靠性和使用 寿命。
减震器悬架
在螺旋弹簧基础上增加减震器,进一 步提高了乘坐舒适性和行驶稳定性。
多连杆和空气悬挂悬架
现代高级车型中广泛采用的多连杆和 空气悬挂系统,能够实现更精确的车 轮定位和更好的舒适性。
03
橡胶衬套在悬架系统中的应
用
橡胶衬套在独立悬架中的应用
总结词
提供稳定性、减震效果
详细描述
在独立悬架中,橡胶衬套被广泛用于连接各个车轮与车身,提供稳定性并减少 振动和冲击。它能够吸收路面不平带来的振动,提高驾驶的舒适性和稳定性。
悬架系统概述
悬架系统的功能
缓冲作用
稳定作用
导向作用
通过减震器和衬套,吸 收和缓冲来自路面的冲 击,提高乘坐舒适性。
通过控制车轮的运动, 保持车辆行驶的稳定性,
减少侧倾和摆动。
汽车动力总成悬置研究发展
2O 年 第 1 期 O7 2 ( 总第 16 6 期)
黑龙 江交通 科技
HEIONGJANG I L I JAOTONG d KE I
No 1 2 0 . 2。0 7
( u o1 ) S m N .6 6
汽 车 动力 总成悬 置研 究 发展
器等) 与车架间的弹性支撑。动力总成悬置最主要的作用 是支撑动力总成重量, 同时隔离发动机的振动 向车身的传
递。
但是橡胶悬置由于工艺简单、 性能可靠、 使用和维修方便等
优点 , 仍在 大部 分汽车上 广泛使用 。 至今
22 液压 悬置 。
理想的动力悬 置应 当在不 同的频率 和振 幅下 有不 同的 隔振性能 : 在发动机低频大振 幅振 动范围 内, 悬置 应有足 够
而液柱在 运动 中产生沿程能量损 失和局部能量损失 , 从而起 到了衰减振动之 目的。 2 12 液压悬置动特性 ..
的结构和性质所决定的。传统橡胶悬置结构如图 1 所示。
液压悬置克服 了普通橡胶悬置 的缺点 , 良的动特性 其优
主要表现为 : 在低频域具有大阻尼 、 高刚度 , 既可有效隔离、 衰
现在汽车发动 机大都是 通 过 弹性支 承安装 在 车架 ( 底
盘) 上的 , 这种弹性支 承在汽车行 业称之 为“ 悬置” 。动力 总 成悬置是指连接汽车 动力 总成 ( 括发 动机 、 合器 、 包 离 变速
轰鸣声 。动力总成 悬置 理想 的动 特性 ( 阻尼和 刚度 的频 变 特性与幅变特性 ) 曲线如图 2 所示。 尽 管橡胶悬置跟理想悬置 比在动特性上还有不少差 距,
211 橡胶 悬置结构 ..
利用橡胶作 为发动 机 的隔 振元 件 , 之先前 采用 的皮 较
汽车动力总成典型橡胶悬置结构三向静刚度比的计算与实测
The Calculations and Measurements for the Static Stiffness ratio in Three Directions of Typical Vehicle PowertrainRubber MountsA Dissertation Submitted for the Degree of MasterCandidate:Wu ZhipingSupervisor:Prof. Shangguan WenbinSenior Engineer Ye ZhigangSouth China University of TechnologyGuangzhou, China分类号:U463.1学校代号:10561学号:200620201508华南理工大学专业学位硕士学位论文汽车动力总成典型结构橡胶悬置三向静刚度计算分析方法的研究作者姓名:吴志平指导教师姓名、职称:上官文斌、教授申请学位级别:工程硕士学科专业名称:车辆工程研究方向:车辆设计理论与方法论文提交日期:2013年12月04日论文答辩日期:2013年12月01日学位授予单位:华南理工大学学位授予日期:年月日答辩委员会成员:主席:叶志刚委员:邬晴晖赵学智李旻赵志刚摘要汽车在行驶的过程中,由路面不平度、发动机、传动系统等因素引起的振动严重影响汽车的行驶平顺性和乘坐舒适性,随着消费者对汽车行驶性能提出进一步的要求,悬置系统在车辆减振方面的作用也越来越被人们认识到,无论从主机厂还是零部件商,对悬置系统的开发和设计都增加了重视。
如何开发和设计悬置系统已成为NVH工程师一项重要的工作内容,悬置系统的刚度特性和阻尼特性也已成为一套悬置系统设计好坏的重要评价标准。
本文选取了三种常用结构类型的橡胶悬置模型,对其进行结构及性能分析,并在三维软件,如UG中建立其数学模型,对所建立的数学模型进行有限元仿真分析,主要通过Hypermesh软件进行几何模型简化、网格划分及Abaqus软件进行后处理计算,得到各悬置在其局部坐标系下沿三个坐标轴方向的刚度值,并与测试值作比较,确定仿真分析方法的正确性。
车用橡胶悬置减振块的分析与研究
承 德 陆上 先锋 工业 责任有 限公 司 昊 宗 锟
河北工业大学 武一 民 陈 健
[ 要] 摘 汽车的发动机悬置系统主要采用橡胶减振块 , 合理地设计橡胶减撮块可有效地 降低发 动机的振动 。 本文对橡胶 减振块的功能及结构形式进行了分析 , 并分别给 出了简单拉压矩形板、 简单剪切矩形板及斜 向布置的矩形板 的刚度特性表
达式 。
叙词 : 汽车
发动 机
最置
樟胶
结构
设 计
垂 囊 囊囊 薹 垂垂至 囊垂 囊囊囊 囊垂垂
随着现 代汽 车使用 性能 要求 的不 断提高 , 人们 对 汽 车 的振 动与 噪声也 提 出了更 高 的要求 , 了使 汽 车具有 为 良好 的舒 适性 , 年来 国 内外对 发 动机 悬置 系统进行 了 近
发 技 术 已经 比较成 熟 , 国内在 这 方 面则 存 在较 大 差距 。
橡胶 减 振块 的结构 形式 通常 为复 合型 、 切型 和压 剪
缩型 3 , 图 l 示。 种 如 所
章
b 剪 切 型 .
为 了掌握各种 橡 胶支 承元件 的设 计 开发技 术 , 动 机 对发 悬 置 中的橡胶 减 振块 进行分 析 , 对橡胶 材料 的特 性参 数
要 参数 , 它受 橡胶 品种 、 工作 温度 、 相对 变形 大小 等多种
2 ・ 9
20 0 2年 第 3期
・
维普资讯
因素 的影响 , 在减振 设计 中, 一般取 ” =2 . 。 d ~2 5
试验 表L , 明 L 范 围内 , 在此 弹性模量 的变化 约为 5 。
有弹性滞 后 现象 , 即在加 载 了一 定 时间 以后 才会 产 生最
动力总成悬置的产品结构和开发流程
动力总成悬置的产品结构和开发流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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车辆动力总成悬置系统的结构及类型
动力总成悬置系统的结构及类型一、悬置结构及发展历史常见的悬置类型按发展历程来分有橡胶悬置、液压悬置、半主动悬置、主动悬置。
见图1所示。
图1 悬置的结构、性能及发展历程二、橡胶悬置橡胶悬置按结构分,可以分为衬套型悬置,方块形橡胶悬置以及楔形橡胶悬置衬套型橡胶悬置的橡胶元件位于内外两个圆筒形的金属管(内芯和外管)之间,橡胶可以用于承受压力或剪力,或者二者兼而有之。
衬套型橡胶悬置按主簧结构的形状还可以分为八字形,一字型以及X 型(见图2)。
每种类型的衬套型悬置三向刚度比例不一样,适应不同的整车要求。
图2 衬套型橡胶悬置结构图方块形橡胶悬置主要用在前置后驱车的左右悬置上,形成一对V型悬置组,可以通过调整安装角度获得更好的整车状态下的解耦及频率分布效果(见图3)。
具体计算过程的可以参照我发表的在汽车技术杂志上论文《基于动力总成质心位移及转角控制的悬置系统优化设计》。
图3 V型布置悬置系统及块状橡胶悬置结构图楔形橡胶悬置的橡胶元件硫化在金属两侧,主要用于承受剪切力,通常用在前置后驱车的变速器悬置上。
图4展示了两种楔形悬置的结构。
在分析中对于拉得比较开得悬置可以作为两个悬置来计算,相当于又形成了一对V型悬置组。
图4 楔形橡胶悬置结构图三、液压悬置液压悬置按结构分为筒形液压悬置以及梯形液压悬置,一般美系和日系车用筒形液压悬置的较多,欧系喜欢用梯形液压悬置。
液压悬置内部布置有解耦盘/膜,以及形成惯性通道的流道板。
流道板和橡胶主簧之间形成上夜室,底膜(皮碗)与流道板之间形成下液室,用于存储液体。
筒形液压悬置为了降低高频动刚度硬化还装有节流盘。
具体结构见图5所示。
而梯形液压悬置由于结构的限制一般不设节流盘。
被动式液压悬置的发展一共历经了三代,这一部分内容将在后续的文章中做具体的阐述。
图5 筒形液压悬置结构图四、半主动悬置半主动悬置的控体系统由电子控制单元、电磁阀、带有活动阀的悬置主体构成(可以是橡胶悬置或液阻悬置)(见图6),其工作原理为:电子电子控制单元监控发动机转速并在怠速时发出信号开启电磁阀;电磁阀开启后,发动机进气歧管内的负压力促使勾当阀开启,打开节流孔。
发动机悬置的结构、作用、设计要求
目录发动机悬置的结构、作用、设计要求 (2)1.1 悬置的作用 (2)1.2 悬置的设计要求 (2)1.3 悬置的设计结构 (2)1.4 悬置的布置 (5)1.5 悬置系统设计程序 (9)1.1 悬置系统安装要求 (10)发动机悬置的结构、作用、设计要求1.1 悬置的作用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。
1.2 悬置的设计要求1.2.1 能在所有工况下承受动、静载荷,并使发功机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内,不与底盘上的其他零部件发生干涉。
同时在发动机大修前,不出现零部件损坏。
1.2.2 能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递,降低振动噪声。
1.2.3 能充分地隔离由于路面不平产生的通过悬置而传向发动机的振动,降低振动噪声。
1.2.4 保证发动机机体与飞轮壳的连接面弯矩不超过发动机厂家的允许值。
1.3 悬置的设计结构1.3.1 发动机悬置软垫的设计-金属板件和橡胶组成1.3.1.1 悬置软垫的负荷通常前悬置位于发功饥机体前端或机体前部两侧,与后悬置相比、远离动力总成的质心,因此动力总成的垂直静负荷主要由后悬置承担,而前悬置主要承受扭转负荷。
对后悬置来说.距离动力总成的主惯性轴较近,承受较小的扭转负荷及振幅。
同时,由于它处于发动机动力输出端,受传动系不平衡力的严重干扰和外部轴向推力的冲击,当发动机输出最大转矩时.支承点出现的最大反作用力也应由后悬挂来承担。
所以后悬置的垂直刚度较大,也起着限制动力总成前后位移的作用。
悬置系统同样还承受了汽车行驶在平平道路上的颠簸、冲击、汽车制动及转向时所产生的动负荷。
1.3.1.2 悬置软垫的机构形式在设计发动机悬置时。
必须充分的考虑悬置的使用日的,例如支承的质量和限制的位移等,选择合理的形状。
悬置的基本形式有三中,即压缩式、剪切式和倾斜式。
给出了这二种悬置的基本特性及用途。
通常采用倾斜式的悬置结构,利用这种悬置的弹性特性,支点设定可以获得较大的自由度。
发动机悬置的结构、作用、设计要求
发念头悬置的结构、作用、设计要求之答禄夫天创作1.时间:二O二一年七月二十九日2.概述:随着以后底盘、发念头技术的日臻完善,车辆的振动、噪声的控制转而成为各个整车厂在研发上的重中之重.据统计分析在一个车辆系统的上万个零部件中,对振动起关键作用的年夜概有二百个.它们又分别在整车的振动系统中起分歧的作用.这里仅对发念头发生的振动经由发念头悬置到车身的振动系统的结构、作用、设计要求给出一定水平的论述和说明.整车分歧的部件都有自己的固有频率,见下表:振动情况及位置频率Hz路面激励的频率范围车体1~3座椅和驾驶员4~8发念头总成5~18前后桥10~16车轮共振11~15排气管机械系统12~22发念头的振动频率范围怠速颤动20~30车体弯曲扭转25~40方向盘颤动25~40基于汽车振动学的相应设计优化,应最年夜可能的防止整车主要部件在各种工况下的振动耦合.悬置的作用概括来说就是对发念头振动和路面激励的隔离和吸收,减少乘客舱中人所受的影响,降低其他零部件因为过多振动发生的疲劳破坏.3.悬置系统的结构3.1安插概念:◆前轮驱动——较低排量,◆后轮驱动——较年夜排量.●动力总成纵置,如海狮、阁瑞斯.●动力总成横置,如尊驰、骏捷等.4G63 4G64 4G93 4G18等动力总成中华 1.8T 宝来等车的动力总成.3.2结构概念:●橡胶悬置悬置结构为橡胶+金属支架,在低频、年夜振幅的动刚度和滞后角变动小.在高频、小振幅激励下的动刚度和滞后角变动不年夜,容易发生静态硬化现象,经常使用于发念头前后悬置,阻止发念头过渡扭转.●液力悬置悬置结构为橡胶形腔+液体(乙二醇)+金属支架,在低频、年夜振幅的激励下具有年夜阻尼;在高频、小振幅的激励下具有小刚度.可根据实际和本钱情况决定采纳一个液压悬置还是采纳多个液压悬置.经常使用于发念头左右悬置.4.发念头悬置系统的设计要求4.1确定发念头悬置系统的主要因数:悬置的位置和静态刚度:自重,加减速,弯道行驶,启动关车及交变载荷.悬置的静态刚度:怠速振动的隔离,加减速和常速行驶,与轮胎车桥的振动耦合.悬置的阻尼:橡胶,液力和空气悬置的阻尼,特性是频率和位移的函数.4.2静刚度曲线,如下图.暗示悬置受载荷与位移的关系.●静态下沉与固有频率有如下图关系.●悬置刚度曲线上各工作区:线性工作区是指在一般载荷下,悬置能对振动起很好隔离和吸收的工作段.设定某一载荷工况为曲线的拐点,橡胶刚度曲线进入非线性区.并最终设定一个限位,以防止在任何工况下发生刚性零件的干涉.约束动力总成在空间运动的最年夜位移和最年夜角度.如下图:限位区三档全载拐点线性工作区最年夜限4.3动力总成的固有频率和振型根据理论力学的理论,当我们视动力总成为一个刚体的时候,它在发念头舱中运动分别包括沿X、Y、Z三轴向的平动及绕X、Y、Z轴的转动,即横向、纵向、垂直、偏转、俯仰、滚转六个自由度.对振动系统来说,它的振动传递率跟振动激励的频率、振动系统自身的频率及系统阻尼有关,振动系统的传递率公式如下:,其中为振动传递率;为频率比;为阻尼比,下图所示为分歧阻尼比的系统传递率曲线.从而可以看出,只有那时,系统才华起到隔振的作用.而发念头的振动激励频率年夜于即是25Hz,也就要求动力总成刚体振动固有频率上限为17.68Hz.为防止振动耦合,所有着六个动力总成的刚体模态必需高于驱动轴固有频率又要低于轮胎的固有频率,在5—15Hz之间.年夜致的分布如下:4.4横置发念头的波动分析.另一方面,作为发念头悬置系统的另一环.路面激励传至发念头再经由悬置反馈于车体,在车内也会发生相应的振动及噪声特征.在轮下加载相应路面激励功率谱,悬置在发念头侧和车身测会发生相应位移,进而在座椅滑轨上将激出相应的加速度.下图是模拟和测试值的分歧.4.5怠速颤动分析怠速是发念头的一个经常使用工况,所以通常情况下,发念头的一阶振动可以通过发念头内部的平横轴等部件消除(有的装有双平衡轴的发念头对二阶的振动也能起到很好的抑制作用).二阶的振动在怠速区的频率约为2035Hz,这个频率刚好又和车体弯曲和转向系统的固有频率段比力接近,所以发念头的怠速区在二阶的振动一定要避开动力总成的刚体模态,又要和车体弯曲和转向系统的固有频率段由很好的区分.而把分歧防止的振动耦合放到不会引起长时间不适的启动停车阶段.见下图:通过实际工程经验,可以根据悬置力和动刚度在设计之初估算振动和噪声水平.。
车辆橡胶悬置系统的研究进展
车辆橡胶悬置系统的研究进展车辆橡胶悬置系统是指利用橡胶材料作为弹簧来减震和减振的汽车悬挂系统。
随着汽车工业的发展,橡胶悬置系统的研究也在不断深入,以满足人们对舒适性和安全性的需求。
本文将从橡胶材料的优势、系统结构和研究进展三个方面对车辆橡胶悬置系统进行深入探讨。
一、橡胶材料的优势橡胶材料作为车辆悬置系统的主要材料之一,具有许多优势。
橡胶具有良好的弹性和阻尼特性,可以有效地减震和减振。
橡胶材料具有较好的耐疲劳性和耐磨损性,可以满足汽车长时间运行的需求。
橡胶材料的重量轻、成本低、制造工艺简单,可以减轻车辆整体重量,提高燃油效率,并降低生产成本。
橡胶材料在车辆悬置系统中具有独特的优势,为系统的性能提升提供了重要支持。
二、系统结构车辆橡胶悬置系统一般由弹簧、减震器、防倾杆和橡胶支撑等组成。
弹簧承担着支撑车身重量和缓冲路面不平的作用,而橡胶支撑则起到缓冲和隔振的作用。
减震器则主要用于阻尼弹簧振动,提高行车稳定性和乘坐舒适性。
而防倾杆则可以减少车身倾斜,提高车辆操控性。
橡胶材料作为系统的主要弹性元件,起到了至关重要的作用,直接影响着车辆的悬挂性能和舒适性。
三、研究进展随着汽车工业的发展,车辆橡胶悬置系统的研究也在不断深入,涌现出许多新的技术和材料。
在橡胶材料方面,新型的聚合物材料和复合材料被广泛应用于橡胶悬置系统中,具有更高的强度、耐疲劳性和耐磨损性。
在系统结构方面,一些新型的悬挂结构设计被提出,如主动悬挂和半主动悬挂系统,可以根据路况和车速变化实时调节车辆悬挂刚度和减震阻尼,提高行车稳定性和乘坐舒适性。
一些新型的电子控制系统和传感器技术也被应用于车辆悬挂系统中,可以实现对车辆悬挂系统的智能化控制和监测,提高系统的性能。
随着电动汽车的普及和发展,车辆橡胶悬置系统也面临着新的挑战和机遇。
电动汽车的电池重量较大,对悬挂系统的要求更高,需要更高的减震能力和稳定性。
针对电动汽车的橡胶悬置系统研究也日益受到关注,将会有更多的创新技术被应用在此领域。
汽车橡胶材料减震系统设计与应用
汽车橡胶材料减震系统设计与应用摘要:近年来,随着社会的发展和工业技术的进步,汽车舒适度已经成为各汽车厂家市场竞争的核心条件,而减震装置的设计,是提升汽车舒适度的关键。
汽车减震装置广泛存在于汽车的发动机总成、底盘传动系统以及悬挂系统中。
其主要原理是借助于阻尼运动理念,衰减震动动能。
橡胶减震装置,因其成本低、性能好、维护方便等优点被广泛应用于汽车各减震系统中。
橡胶是可逆形变的高弹性聚合物材料。
在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状。
橡胶属于完全无定型聚合物,它的玻璃化转变温度低,分子量往往很大,大于几十万。
橡胶减震装置就是利用橡胶这种特性,缓冲衰减机构的不利震动,因此在汽车上获得广泛应用。
关键词:汽车橡胶材料;减震系统;设计;应用引言现代社会飞速发展,人们的生活水平相比过去有了质的飞跃。
人们已经不仅仅是对于物质的需求,而是注重精神上的需求,对于生活品质的渴望。
汽车作为人们重要的交通出行方式,对于乘坐舒适性以及良好的操纵性有着极高的期待,同时,这也是很重要的一个方面。
目前,我国在振动控制技术方面以及技术成熟,减震器又作为必不可少的核心部件,因此需求量也日益增大,此时,如何通过科学有效的方法设计出低成本、高性能、乘坐舒适性好的减震器就成为了当前研发工作者们重点的研究课题。
1常规橡胶减震装置橡胶具有良好的减震效果,可有效保护振动源对周边部件的损伤。
因此,橡胶减震装置广泛应用在发动机悬置的结构中。
发动机前置前驱汽车,发动机悬置橡胶减震装置可以采用压缩/剪切结构。
压缩/剪切结构的橡胶减震部件受力时,即承受外部的压缩力,同时也承受剪切应力。
三点支撑发动机,采用前端两点、后端一点的支撑形式。
发动机前端两点悬置橡胶减震装置,可以采用楔形悬置结构。
楔形悬置的三个方面刚度,可以根据空间尺寸、空间角度自由确定。
这种结构,可以将内外金属套管与橡胶硫化成型在一起,能够实现较大的径向与轴向刚度比。
发动机悬置系统研究与优化设计
而 可 简 化 为 二 自 由 度 悬 架 振 动 系 统 。 垂 直 振 动 、俯 仰 振 动
与 俯 仰 振 动 引 起 的 车 辆 纵 向 水 平 振 动 都 是 和 车 辆 行 驶 平
顺 性 有 关 。
2.缸 体 受 力
车 辆 发 动 机 总 成 由 机 体 组 、活 塞 连 杆 组 和 曲轴 飞 轮 组
其 结 构 方 式 和 工 作 原 理 可 以 分 为 :控 制 节 流 孔 开 度 的 半 主 总 成 位 移 ,u为 控 制 力 ,对 悬 架 动 悬 置 、电流 变 液 体 半 主 动 悬 置 、磁 流 变 液 体 半 主 动 悬 置 的 能 量 输 入 。
等 几 种 。
由微 分变 换得 出悬置 系统
主 簧
上 液 室
解 耦膜 惯 性 通 道 下 液 室 底 膜
发 动 机 悬 置 数 学 模 型 ,汽 车 在 行 驶 过 程 中 ,发 动 机 正 常 激 励 下 ,对
简单 节流 孔 式
可 能 影 响 车 辆 NVH 性 能 的 因 素 进 行 研 究 和 优 化 。
一 、 发 动 机 悬 置 系 统 分 类 和 结 构 组 成 1.橡 胶 悬 置 最 初 ,动 力 总 成 不 是 经 弹 性 元 件 ,而 是 直 接 用 螺 栓 刚性
图 2 液压 悬置 主 要 结 构 形 式 1.路 面 激 励 汽 车 是 一 个 复 杂 的振 动 系 统 ,假 定 左 右 车 轮 受 到 的 路 面 激 励 对 称 于 纵 向 轴 线 且 相 等 ,此 种 情 况 下 ,汽 车 振 动 系 统 可 简 化 为 I/2车 辆 模 型 。 当 质 量 分 配 系 数 接 近 l时 ,进
上 。 其 中 主 要 包 括 有 气 体 作 用 力 、运 动 质 量 的 惯 性 力 、旋
车辆橡胶悬置系统的研究进展
车辆橡胶悬置系统的研究进展橡胶悬置系统是指通过使用橡胶材料作为车辆悬置系统的核心组件来减震,它是目前主流的乘用车悬挂系统之一。
近年来,随着汽车工业的不断发展,橡胶悬置系统的研究也在不断深入。
本文将从橡胶悬置系统的定义、分类、使用和优势等方面进行探讨。
一、橡胶悬置系统的定义橡胶悬置系统是指利用粘弹性材料,特别是橡胶材料,通过缓冲和减震来实现车辆悬挂系统的一种传统形式。
这种悬挂系统通常由弹簧、减震器、橡胶振动器等组成。
橡胶振动器就是指利用橡胶材料作为主要弹性组件的悬挂系统。
根据橡胶悬置系统的特点,它可以分为以下几种:1、钢层橡胶弹簧悬挂系统钢层橡胶弹簧悬挂系统主要是一种多片式橡胶弹簧的构造形式,具有特殊的簧片形状和弹性特性,可以有效地减小车身脱离地面的冲击和噪声。
橡胶筋悬挂系统主要是一种单片式橡胶弹簧的构造形式,利用特殊的橡胶筋线圈形状来实现车身的悬挂。
3、鼓式橡胶蓄能器悬挂系统鼓式橡胶蓄能器悬挂系统主要是由一个或多个鼓形橡胶蓄能器组成的,通过橡胶蓄能器的膨胀和收缩来实现车辆悬挂和减震。
橡胶悬置系统相比于传统的金属弹簧和减震器悬挂系统,具有如下优势:1、噪音小橡胶弹簧结构简单,摩擦小,摩擦噪音小,减震性能良好,可以有效地降低车辆行驶过程中的噪音。
2、舒适性好橡胶悬置系统减震性能优异,能有效地减轻车身震动,增强乘坐舒适度。
3、可靠性高橡胶材料具有较强的耐热性和耐腐烂性,橡胶悬置系统具有较强的耐用性和可靠性。
4、节能环保橡胶悬置系统不仅能降低车辆能耗,并且在制作过程中不会产生大量的污染物和垃圾,在一定程度上可以做到环保。
综上所述,橡胶悬置系统是一种有很大发展前景的新型汽车悬挂系统。
尽管橡胶悬置系统在某些方面还存在一些问题,但通过不断的研究和改进,相信它将会在未来自动化驾驶等领域得到广泛应用。
汽车发动机悬置系统分析、布置方法、设计流程及悬置软垫的设计
汽车发动机悬置系统分析、布置方法、设计流程及悬置软垫的设计悬置系统:发动机本身是一个内在的振动源,同时也受到来自外部的各种振动干扰。
引起零部件的损坏和乘坐的不舒适等。
所以设置悬置系统,把发动机传递到支承系统的振动减小到最低限度。
成功地控制振动,主要取决于悬置系统的结构型式、几何位置及悬置软垫的结构、刚度和阻尼等特性。
确定—个合理的悬置系统是一件相当复杂的工作,它要满足—系列静态及动态的性能要求,同时又受到各种条件的约束,这些大大增加了设计的难度。
一般来讲对发动机悬置系统有如下要求。
①能在所有工况下承受动、静载荷,并使发功机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内,不与底盘上的其他零部件发生干涉。
同时在发动机大修前,不出现零部件损坏。
②能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递,降低振动噪声。
③能充分地隔离由于路面不平产生的通过悬置而传向发动机的振动,降低振动噪声。
④保证发动机机体与飞轮壳的连接面弯矩不超过发动机厂家的允许值。
悬置系统的激振源:作用于发动机悬置系统的激振源主要如下:①发动机起动及熄火停转时的摇动;②怠速运转时的抖动;③发动机高速运转时的振动;④路面冲击所引起的车体振动;⑤大转矩时的摇动;⑥汽车起步或变速时转矩变化所引起的冲击;⑦过大错位所引起的干涉和破损。
作用在发动机悬置上的振动频率十分广泛。
按振动频率可以把振动分为高频振动和低频振动。
频率低于30Hz的低频振动源如下:①发动机低速运转时的转矩波动;②在发动机低速运转时由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振动;③轮胎旋转时由于轮胎动平衡不好使车身产生的振动;④路面不平使车身产生的振动;⑤由于传动系的联轴器工作不佳产生附加力偶和推力,使动力装置产生的振动。
频率高于30Hz的高频振动源如下:①在发动机高速运转时,由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振动;②变速时产生的振动;③燃烧压力脉动使机体产生的振动;④发动机配气机构产生的振动;⑤曲轴的弯曲振动和扭振;⑥动力总成的弯曲振动和扭振;⑦传动轴不平衡产生的振动。
车辆橡胶悬置系统的研究进展
车辆橡胶悬置系统的研究进展车辆橡胶悬置系统是指车辆悬架系统中使用橡胶材料作为减震和支撑元件的部分。
橡胶悬置系统作为车辆悬架系统的重要组成部分,直接影响着车辆的行驶性能、乘坐舒适度和安全性。
近年来,随着汽车工业的不断发展,车辆橡胶悬置系统也得到了广泛的研究和应用,并取得了一系列的研究进展。
本文将对车辆橡胶悬置系统的研究进展进行综述,介绍其在结构设计、材料选用、性能优化等方面的最新进展,并展望其未来的发展方向。
一、车辆橡胶悬置系统的结构设计橡胶悬置系统的结构设计是影响其性能的关键因素之一。
随着汽车制造技术的进步,现代车辆的悬架系统结构日益复杂,橡胶悬置系统的设计也在不断地进行改进和优化。
传统的橡胶悬置系统主要由弹簧和减震器组成,而现代车辆的橡胶悬置系统不仅包括传统的弹簧和减震器,还结合了主动悬架、空气悬架等新型技术,形成了多种多样的结构形式。
橡胶悬置系统的结构设计还受到车辆类型、用途和性能要求的影响,不同的车辆可能采用不同的橡胶悬置系统结构。
近年来,一些新型的橡胶材料和结构设计方法被引入到橡胶悬置系统中,取得了显著的性能提升。
采用非线性橡胶材料和复合材料设计新型的橡胶减震器,可以显著提高车辆的行驶稳定性和乘坐舒适度。
橡胶悬置系统的性能主要取决于所使用的橡胶材料。
近年来,随着橡胶材料科学的不断发展,新型的橡胶材料被广泛应用于车辆橡胶悬置系统中,取得了显著的研究进展。
传统的天然橡胶和合成橡胶在橡胶悬置系统中仍然占据着重要地位,但由于其本身的性能限制,在一些特殊场合需要具有更高性能的橡胶材料。
近年来,一些新型的橡胶材料如丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶等开始被应用于车辆橡胶悬置系统中,这些新型的橡胶材料具有更好的耐热性、耐油性、耐老化性等特点,可以有效改善橡胶悬置系统的耐久性和可靠性。
新型的橡胶材料还可以通过调整其分子结构和添加特殊添加剂来实现对橡胶材料性能的调控,使其更好地适应车辆悬架系统的要求。
综合以上分析,车辆橡胶悬置系统的未来发展方向主要包括以下几个方面:加强对新型橡胶材料的研究和开发,开发具有更高弹性模量、更好阻尼特性和更长使用寿命的橡胶材料,以满足汽车悬架系统对橡胶材料性能的更高要求。
一种汽车用发动机后悬置软垫总成[实用新型专利]
专利名称:一种汽车用发动机后悬置软垫总成专利类型:实用新型专利
发明人:赵丰
申请号:CN200920010929.7
申请日:20090224
公开号:CN201434043Y
公开日:
20100331
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种汽车用发动机后悬置软垫总成,配置不同的托架可分别作为不同汽车的发动机后悬置托架软垫总成使用。
本实用新型包括内护套、下缓冲垫、以及连接内护套的橡胶组成。
作为汽车用后悬置减震器总成使用,本实用新型大幅提高产品的耐疲劳性能,同时具有较优良的减震效果。
申请人:赵丰
地址:116000 辽宁省大连市甘井子区红旗镇岔鞍村
国籍:CN
代理机构:大连智慧专利事务所
代理人:周志舰
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汽车发动机橡胶悬置产品结构
(中鼎密封件有限公司赵季勇242300)
摘要:本文介绍了常规结构发动机悬置的特点和应用,液压结构发动机悬置的发展历程和应用.
关键词: 减震橡胶发动机悬置静刚度动刚度
Abstract
This text gives a description of the characteristic and application on generally configurated engine mount, of hydraulic engine mount development and application
Key words: damping rubber engine mount static stiffness dynamic stiffness
1.前言
现实生活中振动无处不在,振动的现象是不容忽视也是不可缺少的,但是振动也会对人们的生活产生许多不利的影响,如:共振会导致装置的损坏,噪音会影响人类的生活环境等.怎样将振动对人们产生的不利影响减到最小,是当前减震技术发展和追求的方向.
减震技术的核心是消除干扰性振动或找出解决的方法,现在比较适用和成熟的减震方法是橡胶减震系统,于1932年出现了最早的橡胶减震制品,使得减少底盘和引擎系统产生的振动成为可能, 20世纪50年代起越来越多的发动机悬置得以应用, 1979年德国大众成功地将液压悬置应用到发动机悬置系统,使得减震技术得到很大的发展.
2.普通标准结构
发动机悬置的工作状况如下:发动机是通过发动机悬置与车身相连接,发动机与车身之间发动机是振动源车身是防振对象,这就要求发动机悬置的性能为:能够有效地吸收振动,降低振动的传导率,避免将发动机的振动传递到车身,发动机工作时振动频率与振幅有如下关系,在低频振动时振幅较大,高频振动时振幅较小,因此对发动机悬置则要求在发动机低频振动区域有较大的损耗系数,以便能够迅速将大的振幅消减下来,而在发动机高频振动区域有较小的动刚度, 以便能够更好地吸收发动机的振动降低振动的传导率.
通过近几十年的研究开发,一些形状结构被确定为基础设计,实际使用的发动机悬置大部分是在这些结构基础上的改型和调整.如图1-1所示,发动机的前悬置大多采用这种压缩/剪切结构,一般情况三点支撑的发动机都是采用前端两点后端一点的支撑形式,且两发动机前悬置采用倾斜一定的角度对装,在工作中同时受到压缩和剪切载荷的作用.而发动机的后悬置大多采用如图1-2所示这种楔形座结构,这种楔形对称结构的悬置在工作中易受到压缩和剪切变形,同时当弹性体部分设计成平行四边形结构还可以消除悬置所受的弯曲应力,这种楔形悬置的三个方向的刚度可以由空间尺寸和角度来决定,为各方向的刚度调整提供了方便. 图1-3所示的是一种衬套式的发动机悬置,这种结构都是由内外金属套管和橡胶硫化成型在一起的,它能实现较大的径向与轴向刚度比.
图1 发动机悬置常用标准结构型式
以上这些发动机悬置都是属于常规的普通结构形式,对于在发动机的减震性能上都存在一定的局限性,对发动机悬置要求的性能是:高频时低的动刚度,低频时高的阻尼系数,实际上这是一对相互的矛盾体,因为悬置的动刚度和损耗系数都是橡胶自身的固有特性且都是随振动频率的增大而增大,在提高其损耗系数时动刚度也会随之增大,因此作为一般的减震橡胶已无法满足发动机悬置的这一特殊要求.
3. 液压悬置
的阻尼系数的这一特殊要求,采用了液体封入的结构形式,最早的液压悬置是德国大众于1979年开发的奥迪车用发动机液压悬置,现在这种液体封入技术已广范应用于汽车发动机悬置上. 发动机液压悬置从开始应用到汽车上至今主要经过了以下几个发展阶段.
3.1单通道结构液压悬置
发动机液压悬置发展的最初形式是如图2所示的单通道结构液压悬置,在液体封入前前,其性能与一般减震橡胶相似,当液体封入后, 液压悬置在低频振动区受到外力作用时,主体受压变形,压力传递到液体上,迫使液体从主液室向从液室流动,液体在通过通道时受到流动阻力,从而产生很大的损耗系数,使液压悬置在低频时具有较好的减震效果,当外加的振动频率等于液体的自身固有频率时,产生的损耗系数达到最大值.液体的自身固有频率与液封的结构及液体的性能有关:
ωn: 液体的固有频率; S0: 流道的截面积; K1: 主体的动刚度
K2: 液室部的动刚度; ρ: 液体密度; L0: 流道的长度
液压悬置设计时应考虑到使液体的固有频率调整到与防震对象的频率一致,使得液封具有最佳的防振效果.
3.2双通道结构液压悬置
当外界施加的振动频率超过液体的固有频率后,液压悬置的动刚度有增大的趋势,这时动刚度就不能满足使用的要求,需要对液压悬置的结构进行改良,改良方法如图3所示,在开设低频通道的同时增设可动板结构(或叫解偶膜).
当汽车在正常行驶时振动频率低振幅较大,可动板的移动量大,能够把可动板附近的高频通道封住,此时液体只在低频通道中产生流动,由于通道的阻力产生较大的阻尼系数,有利于阻止发动机的振动传递到车身,提高减震效果.
后性,致使液体无法跟随外加振动而流动,在低频通道中不会产生液体的流动,此时因振幅较小,可动板的移动量小,不能将可动板附近的高频通道封住,可动板运动时带动周围的液体运动,使得液压悬置的动刚度降低,从而改善液压悬置在高频时的减震性能.
3.3双通道带翼板结构液压悬置
当外界施加的频率超过50HZ时,可动板振动的滞后性也使它无法跟随外界的振动而振动时,可动板的结构效应达到极限,动刚度又会有增大的趋势,此时如图4所示,在主体上增加翼
随着人们对汽车乘坐舒适性的的要求的不断提高,开始出现了可转换装置的悬置,实现动刚度和阻尼的要求可以转换,图5就介绍了一种可转化装置的悬置,在传统的液压悬置的主体和主液室间增加了一个附加膜,当发动机处在空转时,附加膜和主体间的空气对降低小振幅的动刚度有一定的效果,当汽车行驶时,真空泵将空气全部吸出,附加膜直接和主体连在一起,整个装置就成了一个传统结构的液压悬置,实现在低频下的高阻尼作用.这样就可以随着发动机的信号,通过真空泵的开关,实现降低动刚度和增大阻尼间的随意切换.
图5 可转换装置液压悬置结构图
4.2主动装置
人们在新开发的产品中,有一种叫主动装置的悬置,这就意味着在运动中的零件可以对相关参数如阻尼和动刚度进行控制,以适合实际的行驶状态,主动意味着在短时间内这些参数可以调整. 图6就介绍了一种主动装置的悬置,在该结构中将通道壁设计成电极装置,通过对电极施加高电压,使得通道内的粘度增强,从而实现悬置从高弹性低阻尼的装态转变到高阻尼的装
随着汽车工业的高速发展和人们对汽车乘坐舒适性的要求不断提高,对发动机的隔震技术要求越来越高,与此相适应的是人们不断开发出各类结构特性的发动机悬置来满足这种要求, 随着化工,振动学和电子控制等多学科的综合运用,发动机的隔震技术的发展前景非常广阔,也将为人们提供更加舒适的乘坐环境.。