汽车筒式减震器设计

减 慢 ，共振 幅度 大 。冈此 取 的 合 理 ，可 获 得 良好 的 行 驶 平 顺 性 。
一 般常 使压缩 行程 的相 对阻 尼 系数 。小 于伸 张行 程时 的相对 阻尼 系
数 一 一般取 ＝ （０．２５～０．５） 。
１．２ 减振 器 阻尼 系数 占的确 定
· 图 ２ 减 振 器 轴 线 与垂 线成 夹 角
用这 一 图形还 不能 充分 反映减 振 器 的特 性 。还 需要 阻力一 速 度 特性 图 。据 图 １ （ｂ） 中减振 器 中阻尼 力 Ｆ和速 度 之 间 的关 系可 表示 为
Ｆ ＝ ６
（１）
式 中 ，６为减振 器 阻尼 系数 ；ｉ为常 数 ，常用 减振器 的 值在 卸荷
阀 打开前 为 １。，与 成 线 性 关 系称 为 线 性 阻 尼 特 性 。在 图 １ （ｂ） 中，可以看出阻力一 速度特 『生由四段近似直线段组成 ，其中压缩行程和 伸张行程各 占两段 ；各 段特 ｌ生线 的斜 率为减振器 的阻尼系数 。通 常认 为 在卸荷阀打开之前的特 性曲线 的斜率 就是减振器 阻尼系数 ６，压缩 时的
筒 式 减 振 器 直 径 参 数
若悬 架 中减振器 的轴线 与垂线 有夹 角时 （见 图 ２），减 振器 阻尼 系数 为
６ ＝ 业
（式 中 ｉ＝ｎ／ａ ，
杠 杆 比 ；
为减振 器 安装 角 ）
（４）
Ｃ Ｏ Ｓ ｎ
根据 平顺 性 要求 确定 悬 架 的相对 阻尼 系 数 后 ，还需 考虑 悬 架
艿＝
： ～ （ 为悬架系统的固有频率 ， ＝ ｖ ） （３）
／
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｛ｌ￣｝ｍｍ
Ｉ
ｌ ｝ 鲻
寸 Ｈ ｒ ｝ 十１＿１
＝＃
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端
伸张
图 １ 减 振 器 性 能 曲线
图 １ （ａ） 中 ，横 坐标 为活塞 杆 的位 置 ，从 最大 压缩 位置 到最 大
阻尼系数小于伸张时。对 于汽 车减振器 ，在 同样 的速度 下 ，压缩 时的
阻尼力较小 ，可以提 高悬架 的缓 冲性 能。带线性阻尼减 振器的悬架 系统 作 自由衰减振动时 ，振动衰减 速度取 决于相 对阻尼系数 。
：
２ ｃ
（２）
式 中，ｃ为悬架刚度 ；ｍ为簧载质量 。 值对行驶平顺性 有明显的影响。
筒式 减 振器 直径参 数如 图 ３所 示 。可 先 根据 伸 张 行程 的最 大 卸
荷 力 和容 许压 力 ［Ｐ］来 近似 地求 得工 作缸 直径 。
２．２ 贮油 筒直径 Ｄ 的确定 ；一般 取 Ｄ，＝ （１．３５～１．５）Ｄ。
壁厚 通 常取 ２ｍｍ。
３ 结 语
汽 车悬 架设计 中减 震器 的设 计 至关 重要 ，它会 对 汽 车 的行 驶 平
中 图分类 号 ：ＴＨ１３７
文献标 志码 ：Ａ
文章 编号 ：１６７１—１６０２ （２０１６）２２—００４４—０１
１ 减 振器 主要 性能参 数 的选择 减 振器 的性 能一 般用 阻尼 力一 位移 特 性 和 阻尼 力一 速 度 特性 来 表示 。如 图 １所示 为某 减振 器 的这两 个特 性 。
的特 性 和减振 器 的安装 特性 。
１．３ 最大卸荷 力 的确定
为减 少传 到 车身 的冲击 力 ，当减振 器 活 塞振 动 速 度达 到 一 定 值
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时 ，减振 器 的卸荷 阀便 被打 开 ，减 振 器 不再 提 供 阻尼 力 ，以限 制 减
振器 所提 供 的最大 阻尼 力 。此时 的活塞 速度 称为 卸荷 速度 为 ；
在选择减振器阻尼系数时要考虑到悬架 的刚度 Ｃ和簧 载质 量 ｍ。由此可
见，减振器的主要 ｝生能参数有两个 ：阻尼系数 ６和相对阻尼系数 ｌｆ，。
１． １ 相 对 阻尼 系数 取值
若 ｉｆ，取值较大 ，有利于使振动迅速衰减 ，但会把较大的不平路
面 冲击 传给 车身 ，降低 悬架 的缓 冲 性能 ；若 值 选 得 过小 ，振 动 衰
进 而明确 了相 对 阻尼 系数 设置 的 必要性 ，并 给 出 了伸 张和 压缩行 程 的 相对 阻尼 系数 、设 计 原 则及 限值 。 对 筒式 减 震 器结 构 尺 寸和
不 同安装 方式 的 阻尼 系数 也给 出了计 算公 式。
关键 词 ：阻尼 系数 ；相对 阻尼 系数 ；固有频 率 ；阻尼 力 一速 度特 性 ；最 大卸 荷 力
＝ Ａ
（式 中 ，Ａ为 车 身 振 幅 ，取 ±４０ｍｍ； 为 卸 荷 速
ｔ
度 ，取 ０．１５～０．３ｍ／ｓ）
（５）
如果 已知伸 张行程 时 的阻尼 系数 ６ ，则最 大 卸荷力 为
Ｆｏ＝６０
（６）
２ 减振器 主 要尺寸 的确 定
２． １ 筒式减振 器工作 缸直 径 Ｄ的确 定
顺性 和操 纵 稳定 性等 瞬态 响应指 标 影 响很 大 、对 汽车 乘 员 的舒 适 性
和货 物损 害程度 也 会 有 很 大影 响 。一般 筒 式 减 振 器 可分 为双 筒 式 、
设 计 与 包 装
西 部 皮 革
２０１６年 １１月
汽 车 筒 式 减 震 器 设 计
孙 飞豹 ，毋师平
（１．沈 阳工学 院 ，辽 宁 沈 阳 １１００００；２．辽 宁广 播 电视大 学丹 东分 校 ，辽 宁 丹 东 １１８０００）
摘 要 ：本 文通 过对 汽 悬架减 震 器特 性 分析 ，论述 了双 作 用筒式 减震 器 阻尼 系数 等 参数 的选 取 、对 汽车 行驶 平 顺性 的 重要 性 ，
伸张位 置 ；纵 坐标 为 阻 尼力 ，向上 为 伸 张 行 程 ， 向下 为 压 缩 行 程 。 此 特性 在专 门试 验 台上测 出 ，试验 时 的减 振 器行 程 为 １００ｍｍ，每 个
振动 频率 与一 个封 闭的 回线相 对应 。从 这 个 图上 可 以直 接 测 量 出伸
张 时或压 缩时 的最 大减 振器 阻力 值 ，也可 以测 出全 行程 所 消 耗 的功 （封 闭曲线 内 的面积 ）。因此 ，此 图形 也称 为 减振 器 的示 功 图 。但是