液压悬置性能及结构特点
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• 惯性通道型－液阻悬置
第一代
惯性通道－解耦盘（膜型）液阻悬置
第二代
惯性通道－解耦盘型
惯性通道－解耦膜型
• 惯性通道－解耦盘－节流盘式液阻悬置 第三代液阻悬置
• 惯性通道－解耦盘－节流盘式液阻悬置
动刚度(N/mm) 滞后角(Deg)
1100 1000
900 800 700 600 500 400 300
10
200
0 0 50 100 150 200 250
频率(Hz)
0
0
50
100
150
频率(Hz)
2000N 1mm
50
2000N 0.2mm
200
• 半主动悬置1:直通式
气动执行器
阀杆
悬置主体
液压流道
阀杆
流道入口（From up cavity）
流道出口（To bowl cavity）
气动执行器
• 注意点：
– 1、侧向刚度比例较小，调整范围有限； – 2、侧向限位比较难以实现； – 3、液压元件的Reuse相对较难； – 4、 支臂根部的设计强度及工艺缺陷需要特别注意
； – 5、密封筋的装配变形尺寸和空间需要仔细核对，
另外需要注意皮碗的最大变形空间是否会产生干涉 ；
液压悬置性能及结构特点
目录
• 液压悬置性能要求 • 液压悬置的发展历史 • 典型液压悬置结构及性能特点 • 液压悬置性能的CAE分析方法
液压悬置性能要求
• 低频、大振幅时，高阻尼、高动刚度； (来自路面激励）
• 高频、小振幅时，低阻尼、低动刚度； (来自发动机激励）
低频、大振幅
(N/mm)
500 400 300 200 100
橡胶主簧
30
25
液 阻悬 置
橡 胶 主簧
20
15
450
400
350
300 0 10 20 30 40 50
频率(Hz)
1600
1400 1200
液 阻悬 置 橡 胶 主簧
10
5
0 0 10 20 30 40
频率(Hz)
50
液 阻悬 置
40
橡 胶 主簧
滞后角(Deg)
1000
30
800
600
20
400
– 5、产品承受较大的侧向载荷时，需要注意结构件的强度是否能否满足要 求；
梯形液压悬置
• 梯形液压悬置性能特点
• 优点：
– 1、阻尼角峰值频率的调整比较容易，解耦效果比 较容易实现；
– 2、能够承受较大的纵向冲击载荷； – 3、容易在零件上搭载其他附件（如膨胀箱）； – 4、能够在较小的Y向空间条件下实现零件布局；
内）实现小振幅解耦；
• 注意点：
– 1、需要较大的Z向空间，如需要Z向上跳限位，则对Z向空间尺寸要求更 高；
– 2、组件数量多，装配工艺复杂，需要注意产品的尺寸链控制，不然容易 出现液体泄漏问题；
– 3、密封筋的装配变形尺寸和空间需要仔细核对，另外需要注意皮碗在水 下装配时的工艺性问题；
– 4、注意在零件极限变形时皮碗与底盖的空间关系，注意底盖排气孔的位 置和毛刺方向；
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)
高频、小振幅（DOD液压悬置，下图项目在前75Hz要求动刚 度尽量的低）
(N/mm)
1200 1000 800 600 400 200
0 0
PP=1.0mm
100 200 300 (mm)
70 60 50 40 30 20 10 0 400
DYNAMIC STIFFNESS
LOSS ANGLE
液压悬置的发展历史
0
35
1.0 mm
30
0.2 mm
25
20
15
10
5
50
100 150 200
频率(Hz)
0 0
P=2000N
1.0 mm 0.2 mm
50
100 150 200
频率(Hz)
动刚度(N/mm)
动刚度(N/mm)
• （液阻悬置与橡胶主簧特性的比较）
滞后角(Deg)
700
650
600
550
液阻悬置
500
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
• 多惯性通道液压性能研究
• 多惯性通道液压性能研究
半主动悬置4:电流变液和磁流变液
特点：对被动式液阻悬置的惯性通 道进行改进设计，加电极，在高压的 作用下，惯性通道中液体的粘度可以 在瞬间发生变化。
特性的变化：从无阻尼到有阻尼可 以在1ms内完成。
缺点：性能不是很稳定，长时间使 用以后，油液沉淀。
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 0 0
120
100
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
50
100
150
200
250
300
350
400
Axial Frequency (Hz)
Axial K* (N/mm) [Dynamic(PP01 Preload-1...
Axial Phase (deg) [Dynamic(PP01 Preload-1...
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
0 0
PP=1.0百度文库m
50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 (mm)
DYNAMIC STIFFNESS
LOSS ANGLE
K* (N/mm) Phase (deg)
高频、小振幅（普通液压悬置）
600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100
第一代
惯性通道－解耦盘（膜型）液阻悬置
第二代
惯性通道－解耦盘型
惯性通道－解耦膜型
• 惯性通道－解耦盘－节流盘式液阻悬置 第三代液阻悬置
• 惯性通道－解耦盘－节流盘式液阻悬置
动刚度(N/mm) 滞后角(Deg)
1100 1000
900 800 700 600 500 400 300
10
200
0 0 50 100 150 200 250
频率(Hz)
0
0
50
100
150
频率(Hz)
2000N 1mm
50
2000N 0.2mm
200
• 半主动悬置1:直通式
气动执行器
阀杆
悬置主体
液压流道
阀杆
流道入口（From up cavity）
流道出口（To bowl cavity）
气动执行器
• 注意点：
– 1、侧向刚度比例较小，调整范围有限； – 2、侧向限位比较难以实现； – 3、液压元件的Reuse相对较难； – 4、 支臂根部的设计强度及工艺缺陷需要特别注意
； – 5、密封筋的装配变形尺寸和空间需要仔细核对，
另外需要注意皮碗的最大变形空间是否会产生干涉 ；
液压悬置性能及结构特点
目录
• 液压悬置性能要求 • 液压悬置的发展历史 • 典型液压悬置结构及性能特点 • 液压悬置性能的CAE分析方法
液压悬置性能要求
• 低频、大振幅时，高阻尼、高动刚度； (来自路面激励）
• 高频、小振幅时，低阻尼、低动刚度； (来自发动机激励）
低频、大振幅
(N/mm)
500 400 300 200 100
橡胶主簧
30
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液 阻悬 置
橡 胶 主簧
20
15
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350
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频率(Hz)
1600
1400 1200
液 阻悬 置 橡 胶 主簧
10
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0 0 10 20 30 40
频率(Hz)
50
液 阻悬 置
40
橡 胶 主簧
滞后角(Deg)
1000
30
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600
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– 5、产品承受较大的侧向载荷时，需要注意结构件的强度是否能否满足要 求；
梯形液压悬置
• 梯形液压悬置性能特点
• 优点：
– 1、阻尼角峰值频率的调整比较容易，解耦效果比 较容易实现；
– 2、能够承受较大的纵向冲击载荷； – 3、容易在零件上搭载其他附件（如膨胀箱）； – 4、能够在较小的Y向空间条件下实现零件布局；
内）实现小振幅解耦；
• 注意点：
– 1、需要较大的Z向空间，如需要Z向上跳限位，则对Z向空间尺寸要求更 高；
– 2、组件数量多，装配工艺复杂，需要注意产品的尺寸链控制，不然容易 出现液体泄漏问题；
– 3、密封筋的装配变形尺寸和空间需要仔细核对，另外需要注意皮碗在水 下装配时的工艺性问题；
– 4、注意在零件极限变形时皮碗与底盖的空间关系，注意底盖排气孔的位 置和毛刺方向；
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
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Axial Frequency (Hz)
高频、小振幅（DOD液压悬置，下图项目在前75Hz要求动刚 度尽量的低）
(N/mm)
1200 1000 800 600 400 200
0 0
PP=1.0mm
100 200 300 (mm)
70 60 50 40 30 20 10 0 400
DYNAMIC STIFFNESS
LOSS ANGLE
液压悬置的发展历史
0
35
1.0 mm
30
0.2 mm
25
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10
5
50
100 150 200
频率(Hz)
0 0
P=2000N
1.0 mm 0.2 mm
50
100 150 200
频率(Hz)
动刚度(N/mm)
动刚度(N/mm)
• （液阻悬置与橡胶主簧特性的比较）
滞后角(Deg)
700
650
600
550
液阻悬置
500
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
• 多惯性通道液压性能研究
• 多惯性通道液压性能研究
半主动悬置4:电流变液和磁流变液
特点：对被动式液阻悬置的惯性通 道进行改进设计，加电极，在高压的 作用下，惯性通道中液体的粘度可以 在瞬间发生变化。
特性的变化：从无阻尼到有阻尼可 以在1ms内完成。
缺点：性能不是很稳定，长时间使 用以后，油液沉淀。
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
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Axial Frequency (Hz)
Axial K* (N/mm) [Dynamic(PP01 Preload-1...
Axial Phase (deg) [Dynamic(PP01 Preload-1...
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
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Axial Frequency (Hz)
状态2：ON ROAD
0 0
PP=1.0百度文库m
50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 (mm)
DYNAMIC STIFFNESS
LOSS ANGLE
K* (N/mm) Phase (deg)
高频、小振幅（普通液压悬置）
600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100