汽车液压筒式减振器设计及理论PDF电子书下载

第1章 车辆悬架及减振器 1

1.1车辆悬架的作用及性能要求 1

1.1.1车辆悬架 1

1.1.2车辆悬架的作用 2

1.1.3车悬架系统的性能要求 3

1.2车辆悬架的组成 3

1.2.1弹簧 3

1.2.2稳定杆 5

1.2.3减振器 6

1.3液压减振器发展及研究状况 8

1.3.1液压筒式减振器发展状况 8

1.3.2节流阀片研究状况 9

1.3.3流体阻尼研究状况 9

1.3.4设计方法研究现状 10

1.4液压筒式减振器的发展趋势 11

本章小结 11

第2章 车辆简化模型及振动 12

2.1车辆振动简化模型 12

2.2单质量车身振动及特性 14

2.2.1单质量车身振动微分方程 14

2.2.2单质量系统的自由振动响应 14

2.2.3单质量系统在简谐激振力下的响应 15

2.2.4单质量系统在单位谐波函数激励下的响应 18

2.2.5单质量系统振动响应的傅氏积分法 18

2.2.6单质量车身在路面激励下的振动响应 19

2.3双质量车身车轮振动 21

2.3.1双质量系统振动微分方程 21

2.3.2双质量无阻尼系统的自由振动 21

2.3.3双质量振动系统的传递特性 24

2.4双轴汽车垂直和俯仰平面振动 25

2.4.1双轴汽车垂直振动和俯仰振动微分方程 25

2.4.2双轴汽车振动频率响应函数及振动响应 27

2.5“人-车”三自由度系统的振动 28

2.5.1“人-车”系统振动模型 28

2.5.2振动响应传递特性 29

本章小结 30

第3章 汽车行驶振动 31

3.1道路路面不平度的统计描述 31

3.1.1路面谱及其分类 31

3.1.2空间频率与时间频率功率谱密度的关系 33

3.1.3车辆路面不平输入的功率谱密度 34

3.2平顺性分析 35

3.2.1系统响应量的功率谱密度和均方值 36

3.2.2单质量系统的车辆平顺性分析 36

3.2.3双质量系统模型的车辆平顺性分析 40

3.2.4双质量系统参数的车辆平顺性影响分析 43

3.3车辆平顺性及评价 46

3.3.1汽车平顺性定义 46

3.3.2人体对振动的反应 47

3.3.3人体振动评价 49

3.3.4车辆振动评价 51

本章小结 56

第4章 汽车随机振动 57

4.1随机振动的基本概念 57

4.1.1平稳随机振动 57

4.1.2各态历经随机振动 58

4.2 随机振动的统计特性 58

4.2.1幅值域特性 58

4.2.2相关特性 60

4.2.3频率域特性 60

4.2.4随机振动的概率分布 61

4.3线性振动系统随机响应特性计算 62

4.3.1单输入单输出系统随机响应特性计算 62

4.3.2单（多）输入多输出系统随机响应特性计算 65

4.3.3线性系统传递特性 66

本章小结 66

第5章 悬架系统阻尼匹配 67

5.1基于舒适性的悬架系统最佳阻尼比 67

5.1.1单轮2自由度悬架系统响应的频响函数 67

5.1.2车身垂直加速度均方值 68

5.1.3基于舒适性的车辆悬架最佳阻尼比 68

5.2基于安全性的悬架系统最佳阻尼比 69

5.3基于舒适性和安全性的最佳阻尼比 70

5.3.1悬架动挠度 70

5.3.2基于舒适性和安全性的半主动悬架最佳阻尼比 70

5.3.3路况及车速预测 74

5.4被动悬架系统最佳阻尼可行性设计区 75

5.5悬架系统最佳匹配减振器的阻尼特性 75

5.5.1悬架系统最佳阻尼系数 75

5.5.2减振器最佳阻尼分段线性特性 76

本章小结 78

第6章 液压筒式减振器 79

6.1液压减振器的分类 79

6.2液压筒式减振器的结构和工作原理 80

6.2.1双筒液压减振器的结构 80

6.2.2减振器工作原理 80

6.2.3减振器阻尼力 81

6.3减振器特性及特性参数 82

6.3.1减振器示功图 82

6.3.2减振器速度特性 82

6.3.3减振器阻尼特性参数 83

6.4减振器安装及对特性的影响 87

6.4.1减振器与弹簧的安装角度 87

6.4.2减振器安装位置及角度 88

本章小结 89

第7章 减振器油液及节流损失 90

7.1减振器油液物理、化学特性 90

7.1.1油液物理特性 90

7.1.2油液化学特性 92

7.1.3减振器油液使用前后物理化学特性分析实例 93

7.1.4减振器油液层流及紊流 93

7.2减振器油液压力冲击及气蚀 94

7.2.1液压冲击 94

7.2.2气穴现象 96

7.3油液流动定理 97

7.3.1油液连续性定律 97

7.3.2能量守恒定律 98

7.3.3动量方程 98

7.4油液压力损失 98

7.4.1沿程压力损失 98

7.4.2局部压力损失 101

7.4.3总压力损失 102

7.5减振器油液的使用要求 102

7.6油液流经小孔和缝隙流量 103

7.6.1油液流经小孔的流量 103

7.6.2液体流经缝隙的流量 105

本章小结 108

第8章 液压筒式减振器阻尼构件分析 109

8.1活塞缝隙阻尼分析 109

8.2复原阀阻尼构件分析 110

8.2.1常通节流孔 111

8.2.2节流缝隙 111

8.2.3活塞孔 111

8.3压缩阀阻尼构件分析 113

8.3.1阀座孔 114

8.3.2常通节流孔 114

8.3.3节流缝隙 114

8.3.4局部阻力损失及折算 114

8.4流通阀阻尼构件分析 114

8.5补偿阀阻尼构件分析 115

本章小结 116

第9章 节流阀片变形与应力及等效厚度计算 117

9.1节流阀片在均布压力下的变形解析计算 117

9.1.1阀片变形曲面微分方程及其解 117

9.1.2阀片变形系数Gr 118

9.1.3阀片变形解析计算实例与仿真验证 119

9.2节流阀片在均布压力下的应力解析计算 120

9.2.1节流阀片在均布压力下的应力数学模型 120

9.2.2节流阀片在均布压力下的应力解析计算实例与仿真验证 121

9.3节流阀片在非均布压力下的变形解析计算 123

9.3.1节流阀片非均布载荷力学模型 123

9.3.2均布分压力下的阀片变形 123

9.3.3线性非均布分压力下的阀片变形 123

9.3.4阀片在非均布压力下的叠加变形 125

9.3.5阀片在非均布压力下的叠加变形计算实例及仿真验证 126

9.4节流阀片在非均布压力下的应力解析计算 127

9.4.1节流阀片在非均布压力下的应力数学模型 127

9.4.2节流阀片在非均布压力下的应力解析计算实例与仿真验证 128

9.5节流阀片在环形集中力下的变形 129

9.5.1阀片在环周集中力作用下的力学模型 129

9.5.2阀片在环形集中力下的变形微分方程及其解 129

9.5.3阀片在环形集中力下的变形解析计算式 131

9.5.4阀片变形解析计算实例 132

9.5.5 ANSYS软件数值仿真验证 133

9.6节流阀片在环形集中力下的应力计算 134

9.6.1阀片在环形集中力下的内力 134

9.6.2阀片在环形集中力下的应力数学模型 134

9.6.3阀片在环形集中力下的应力解析计算实例与仿真验证 136

9.7减振器叠加节流阀片等效厚度计算与拆分设计 138

9.7.1叠加节流阀片等效厚度计算 138

9.7.2叠加节流阀片应力计算 139

9.7.3叠加阀片等效拆分设计原则和方法 140

本章小结 140

第10章 液压筒式减振器节流阀参数设计 142

10.1减振器阀系参数设计顺序和设计方法 142

10.1.1减振器阀系参数设计顺序 142

10.1.2减振器阀系参数设计方法 142

10.2基于速度特性的减振器复原阀参数设计数学模型 144

10.2.1复原阀常通节流孔面积设计数学模型 144

10.2.2复原阀片厚度设计数学模型 145

10.2.3复原阀片预变形量设计数学模型 146

10.2.4复原阀最大限位间隙设计数学模型 147

10.3基于速度特性的减振器压缩阀参数设计数学模型 147

10.3.1压缩阀常通节流孔面积设计数学模型 147

10.3.2压缩节流阀片厚度设计数学模型 148

10.3.3压缩阀片预变形量设计数学模型 149

10.3.4压缩阀最大限位间隙设计数学模型 149

10.4减振器节流阀参数的曲线拟合优化设计方法 150

10.4.1减振器常通节流孔面积的曲线拟合优化设计 150

10.4.2减振器节流阀片厚度的曲线拟合优化设计 151

10.4.3减振器其他阀系参数的曲线拟合优化设计 152

10.5减振器节流阀参数黄金分割优化设计方法 153

10.5.1减振器设计目标多点速度特性 153

10.5.2阀系参数设计值非线性 153

10.5.3节流阀参数黄金分割设计 154

10.5.4常通节流孔面积的黄金分割优化设计 155

10.5.5节流阀片厚度设计 156

10.5.6节流阀其他参数设计 157

10.5.7与其他设计方法的比较 157

10.5.8设计实例及与其他方法的比较 157

10.6基于车辆参数的减振器阀系参数设计 158

10.6.1车辆悬架最佳阻尼匹配减振器速度特性 158

10.6.2基于车辆参数的减振器阀系参数设计 159

10.6.3最佳阻尼匹配减振器设计实例 160

本章小结 162

第11章 减振器节流阀参数设计的影响因素 163

11.1阀系设计参数与影响因素 163

11.1.1节流阀设计参数 163

11.1.2影响因素 164

11.2设计参数影响因素分析 165

11.2.1设计速度和特性分段的影响 165

11.2.2节流阀片结构尺寸的影响 167

11.2.3活塞孔和活塞缝隙的影响 170

11.2.4油液粘度的影响 172

11.2.5阻尼比、平安比和单轮质量的影响 173

11.2.6设计温度的影响 177

11.3参数优化选择的基本原则 178

本章小结 181

第12章 可控减振器节流阀参数及控制规律设计 183

12.1可控减振器的结构及其工作原理 183

12.2可控减振器节流阀参数设计 184

12.2.1可控减振器复原速度特性 185

12.2.2可控减振器节流阀参数设计 186

12.3可控减振器可调阻尼孔控制规律设计 189

12.3.1转角与可调阻尼孔面积的关系 189

12.3.2可调阻尼孔面积与阻尼比的关系 191

12.3.3步进电机转角与阻尼比的关系 191

12.3.4步进电机转角与车速及路况的关系 191

12.3.5步进电机转角与载荷的关系 193

本章小结 193

第13章 减振器节流阀参数CAD设计软件 195

13.1减振器节流阀参数CAD软件简介 195

13.1.1基于速度特性的减振器CAD软件 196

13.1.2基于车辆参数的减振器CAD软件 197

13.2 CAD软件研发工具软件及相关技术 198

13.2.1 CAD开发工具软件 198

13.2.2 CAD软件相关技术 200

13.3减振器CAD软件的功能设计 201

13.3.1减振器阀系参数设计流程 201

13.3.2基于速度特性的节流阀参数CAD设计 202

13.3.3基于车辆参数的节流阀参数CAD设计 203

13.4减振器CAD软件的数据传递接口设计 203

13.4.1减振器CAD数据传动接口 203

13.4.2减振器CAD数据接口设计 204

13.5减振器CAD软件的控件技术实现图形与图纸处理 204

13.5.1减振器特性输入窗口的速度特性曲线的绘制 204

13.5.2减振器CAD图纸的标注 204

本章小结 205

第14章 减振器结构零部件设计 206

14.1减振器内、外缸筒设计 206

14.1.1减振器内缸筒的设计 206

14.1.2减振器外缸筒的设计 207

14.2减振器活塞杆总成的设计 207

14.2.1活塞杆设计 207

14.2.2缓冲套的设计 208

14.3减振器活塞总成的设计 208

14.3.1减振器活塞总成 208

14.3.2活塞体结构的设计 209

14.3.3活塞孔的设计 209

14.3.4复原阀结构设计 210

14.3.5流通阀结构设计 210

14.4减振器底阀总成的设计 211

14.4.1减振器底阀总成 211

14.4.2底阀体结构的设计 211

14.4.3压缩孔和补偿孔的设计 211

14.4.4压缩阀结构设计 212

14.4.5补偿阀结构设计 213

14.5导向器及油封的设计 213

本章小结 215

第15章 减振器特性试验与整车平顺性试验 216

15.1减振器特性试验的内容与试验设备 216

15.1.1汽车减振器特性试验的内容 216

15.1.2试验设备 217

15.2减振器特性试验 218

15.2.1汽车减振器阻尼特性试验 218

15.2.2汽车减振器摩擦力试验 221

15.2.3汽车充气减振器充气力测试 221

15.2.4汽车减振器耐久特性试验 222

15.2.5汽车减振器温度特性试验 223

15.2.6汽车减振器抗泡沫性试验 224

15.3平顺性振动测试系统 225

15.3.1振动测量系统的组成 225

15.3.2振动测试系统性能指标 225

15.3.3测量信号分析与处理 226

15.3.4振动测量系统校准 229

15.4平顺性试验的常用仪器和设备 229

15.4.1振动传感器 229

15.4.2放大器和滤波器 235

15.4.3激振信号发生器 236

15.4.4激振设备及方法 236

15.4.5信号处理及仪器 238

15.5某轻型越野车行驶平顺性试验实例及测试结果分析 239

15.5.1悬挂系统固有频率和阻尼比测定 239

15.5.2平顺性试验的各测点布置 240

15.5.3平顺性脉冲输入行驶试验 240

15.5.4平顺性随机输入行驶试验 241

15.6某轿车减振器室内特性试验与整车振动试验 245

15.6.1车辆参数 245

15.6.2最佳阻尼匹配减振器特性 245

15.6.3优化设计值 245

15.6.4减振器速度特性试验 246

15.6.5整车振动特性验证 246

15.7某农用三轮汽车减振器特性试验与整车行驶平顺性试验 247

15.7.1减振器特性试验 247

15.7.2整车行驶振动性能的试验设备、内容和步骤 248

15.7.3整车行驶振动性能试验数据处理 249

本章小结 252

参考文献 253