第三章1 悬架减振器及弹性元件.

bending test for suspension strut piston rods


力F=8KN，尺寸A＝150，B＝93.5。 装置右侧为活塞总成和活塞缸 活塞杆保持水平，要求支撑点不在同一高度。
bending test for suspension strut piston rods
R6
32.1

负载误差在测试值的 ±1%以内 长度变化误差在 ±0.01 mm以内
21.8
98
按照弹簧设计 位置和外形
试样
20
R3
按照上弹簧座设 计外形和位置
3.5°
isolator spring upper force deflection test

测试完成后，试样应 当检查无损坏或裂纹。 不允许有损坏和裂纹。
与防尘罩的疲劳测试合并 试验频率为2±1Hz。 载荷幅值根据弹簧图纸确定。（初步按照弹簧刚度为 23.5N/mm确定） 对其循环加载，直至弹簧座发生破坏。（加载至6倍 寿命未发生破坏，可以认为是100％寿命） 测试温度为23±5℃。 要求B10寿命>>350000。 试验样件数：4




4000
3000
2000
பைடு நூலகம்
Force [N]
1000
0
-1000
-2000 -60
-40
-20
0
20
40
60
Am plitude [m m ]
五、减震器调试（damper tuning)
六、减震器实验
SGM308 ADVP
fatigue test of chassis spring seats
2500 2000 1500 1000 500 0 0 -500 0.5
第一组
第二组
1
1.5
图15 不同节流片剖口复原阻尼力对比
2.调节片片数或厚度的改变对速度-阻尼曲线的影响
第一组： 0.25（厚度）×3（片数） 第二组：0.25×1 ，0.2×2 （总厚度减少） 绘制出复原行程阻尼力曲线（图16），并做对比，从图中可 以看出，调节片厚度减少，可以使阻尼力减小。
Cycles (N) 1 2 3
PUE 87％ 69％ 50％
4
5
31％
13％
fatigue test of chassis spring seats


试验装置 采用四根弹簧同时进行疲劳测试 的方案，如右图所示 工装上端为螺纹连接，可以进行 微调
螺母 16 2
螺母 20 2.5
沉头螺栓 10 1.5

1 ( A B B ) 2 _ A2 3 x 3

在距离右端133mm 处测量变形量，或 者在加载位置测试 变形量
力学模型：
static strength of rebound stopper





对活塞杆施加外力，以低于5mm/min的匀速加载至F， 然后卸载。 环境温度在+15到+35°C之间。 力值测试的精度为测量值的± 1 %，变形量测试的精 度为±0.01 mm。 永久变形量f 不能超过0.2mm。 活塞杆和止推环不允许有损坏和裂纹。
图5压缩时 活塞阀系液体流动路线
图6压缩时底阀阀系液体流动路线
1-铆钉； 2-限位垫圈；3-限位调节片 4-底阀调节片； 5-底阀截流片； 6-阀座；7- 底阀通液片
图7压缩时底阀阀系液体流动路线
2 复原行程：
减震器活塞杆相对腔室拉伸，此时减震器活塞向上移动。活塞上 腔油压升高，上腔内的工作液便通过活塞上的节流孔，推开复原阀 系流入下腔。同样，由于活塞杆的存在，自上腔流来的工作液不足 以充满下腔所增加的容积，在压差的作用下，贮液室中的工作液便 通过阀座上的常通孔推开底阀通液片流入下腔。
1000 0 -1000 -2000 -3000 -60
-40
-20
0
20
40
60
Am plitude [m m ]
有空程时的示功图
4000 3000 2000
Force [N]
1000 0 -1000 -2000 -3000 -60
-40
-20
0
20
40
60
Am plitude [m m ]
有异常冲击时的示功图
5 载 荷 4 (KN) 3 2
6
1
0
1
2
3 变形量( mm)
4
力－变形量曲线
stopper bump force deflection test

预载:5N 。 加载速度:50mm/min。 最终载荷:10KN。 要求：测试曲线偏差在图中 所要求的范围之内
stopper bump force deflection test
fatigue test of stab link bracket




稳定杆的安装位置为三维 形式，需要进行实车测量。 测量结果采用对数正态分 布无损坏概率统计结果来 估计疲劳失效点 PU=90% PU=90%与PU=10%的比 值
1：稳定杆夹具 2：稳定杆 3：稳定杆支架
system test of front and rear suspension spring
图1减震器油液所在的腔室
3.减震器总成主要部件的装配过程动画
二、减震器阀系工作过程介绍
1 压缩行程分析：
减震器受压时，活塞下移，活塞下腔室容积减小，油压升 高，工作液流经活塞上的常通孔顶开通夜片流到活塞上面的腔 室。由于上腔被活塞杆占去一部分，上腔内增加的容积小于下 腔减小的容积，故还有一部分工作液推开压缩阀，流入贮液缸。
bending test for suspension strut piston rods




保持低于5mm/min的匀速加载至F，卸载到F/2后，永久 变形量f不超过0.4mm。 继续加载，直到永久变形量f1达到15mm。 要求此时没有肉眼可见的裂纹或者断裂。 环境温度在+15到+35°C之间。 力值测试的精度为：测量值的± 1 %，变形量测试的精 度：±0.01 mm。（在镀铬层中允许有微小裂纹）
图8 复原行程油液流动方向
图9，10给出复原行程活塞阀系的液体流动路线，图11，12给出底阀 阀系的液体流动路线（红色箭头）。
图9拉伸时活塞阀系的液体流动路线
图10拉伸时活塞阀系的液体流动路线
图11拉伸时底阀阀系液体流动路线
图12拉伸时底阀阀系液体流动路线
图13，14分别给出压缩和复原行程的液体流动图




负载误差在测试值的 ±1%以内。 长度变化误差在±0.01 mm以内。 支撑板的硬度至少为： 650 HV 30。 从0-10KN预加载3次后， 进行静态测试。
stopper bump durability test



进行动态测试前被测样件必须在常温条件下放置至少10天。 频率为2Hz 。 周期为150000次。 载荷为7000N的正弦激励。 动态测试结束24小时后测量零件的自由高度（Hf） 动态测试结束24小时后对零件进行载荷_变形量测试，计算零件的永 久变形△H%＝（H0-H)/H0*100%，要求△H%<6％。 利用动态测试后测量的载荷－变形量曲线进行计算吸收的能量W2。 计算所吸收能量的变化率△WA%＝（WA1-WA2)/WA1*100%，要求 △WA%<30％。 在测试过程中不允许发现有零件故障或零件失效。
图13 压缩行程的液体流动图
图14复原行程的液体流动图
三、阀系节流片和节流调节片对性能的影响
1.节流片剖口改变对速度-阻尼曲线的影响
选取两组不同节流片剖口的实验数据 第一组：0.1×1×2 第二组：0.1×1.7×3 绘制出复原行程阻尼力曲线（图15），并做对比，从图中可 以看出，节流片剖口增加主要是减小了低速时的阻尼力。
system test of front and rear suspension spring




对试验结果采用对数正态分布的概 率统计方法，计算PU=90%、 PU=90%与PU=10%的比值 。 弹簧外观检查 为了评估弹簧外观， 弹簧应安装在弹簧座中。注意两个 弹簧圈之间的碰撞-如果发生碰撞， 记录碰撞位置和碰撞区域的长度 注意弹簧震颤或者是噪声 注意弹簧垫的完整性（转接件，缓 冲器，弹簧座）
fatigue test of chassis spring seats

B10寿命确定： 第一步，在1～3Hz之间选取四个频率点，分 别进行疲劳测试，直到弹簧下托破坏。 第二步，将破坏的循环次数按照从小到大的 顺序，从上向下依次填入右表中。 第三步，将上述数据在对数正态分布纸上描 点。 第四步，拟和直线，并确定90％处的循环次 数。 第五步，确定10％处的循环次数，并计算 N(90%)/N(10%)的值，要求不超过3：1。
isolator spring upper force deflection test



初始载荷：100N。 终止载荷：6KN。 速度：0.2mm/s。 要求力－变形量曲线在图纸规定的曲线范围 内。
isolator spring upper force deflection test
F

static strength of rebound stopper


力F=12KN ； 主要考察限位固定套与活塞杆之间 的焊接 试验完成后， 永久变形量不超过 0.2mm。
1 活塞杆 2 固定限位套
fatigue test of stab link bracket




试验频率为10±5Hz。 幅值为±1.0KN。 测试温度23±5℃。 要求对其循环加载，直至发生破坏。 （加载 至6倍寿命未发生破坏，可以认为是100％寿 命） 安装角度见工装图。要求统计结果 B10>>100000。
图16 不同调节片厚度复原阻尼力对比
复原阻尼力 3500 3000 2500
阻尼力(N)
2000 1500 1000 500 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 速度(m/s) 1 1.2 1.4 1.6
第一组 第二组
四、减震器示功图
正常工作时的示功图
4000 3000 2000
Force [N]
第三章 悬架阻尼特性和弹性特性
双筒液压减震器的
内部结构和工作原理
单筒式充气减振器
双筒式充气减振器
一、双筒式液力减震器构造介绍
1.减震器的基本构造
活塞杆总成
减 震 器 总 成
活塞缸总成
外缸总成
缓冲套
2.减震器的基本腔室
a. 上腔 活塞杆总成把活塞腔室分成上下两个腔室,活 塞缸于活塞杆形成的环形腔室为上腔. b.下腔 在活塞缸内活塞感总成与底阀总成之间的 腔室是下腔. c.贮液室 活塞缸与贮液缸形成的腔室.
1、静态测试 弹簧压缩至长度B时，测试其刚度值=C±4%， 具体数值见图纸规定。
system test of front and rear suspension spring
2、疲劳测试 试验频率： 4Hz。 弹簧被压缩后的高度范围为258.6～ 112.0mm的正弦波激励。 对弹簧进行循环加载，直至发生破坏。 要求所有试件发生断裂的循环次数不小于 350000。 耐久试验接束后力值（B点处）损失不得大 于100N。
图2 压缩行程油液流动方向
图3 给出活塞，图4，5给出压缩时活塞阀系液体流动路线， 图6，7给出压缩时底阀阀系液体流动路线（红色箭头）。
图3 活塞
图4压缩时 活塞阀系液体流动路线
1-螺母； 2-活塞下限位垫圈； 3-活塞调节片； 4-活塞节流片； 5-活塞通液片； 6-活塞； 7-活塞上限位垫圈
载 荷 6 (KN) 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
7
载荷-变形量曲线图
变形量( mm)
力－变形量曲线
fatigue test for rebound bumpers of hydraulic vibration damper


首先在100±3℃的减振器工作液中老化7072小时。 载荷：4KN。 频率：0.8±0.2Hz。 温度：80±5℃。 周期：10000。 测试完成后要求：活塞杆和止推环应当检查 无损坏或裂纹,并且不允许撕裂和试样颗粒脱 落。
mount force deflection test



预载:50N 。 加载速度:24mm/min。 最终载荷:7KN。 要求力－变形量曲线在图纸规定的范围内。
mount force deflection test
mount force deflection test

测试完成后，检查试验 的完整程度。