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801、《液阻懸置動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)測(cè)分析》液阻懸置,即液體阻尼式橡膠隔振器(HydraulicallyDampedRubberMount),是在傳統(tǒng)橡膠懸置的基礎(chǔ)上增加了液體阻尼機(jī)構(gòu)而形成的先進(jìn)的非線性隔振元件,已得到廣泛應(yīng)用。橡膠主簧起支撐發(fā)動(dòng)機(jī)和類似活塞的作用,懸置內(nèi)部分為上液室、下液室,液體可以經(jīng)由中間隔板內(nèi)的環(huán)形或者螺旋形的通道(稱為慣性通道)在它們之間流動(dòng)。當(dāng)懸置在A端受到低頻、大振幅位移激勵(lì)時(shí)(1~50Hz,1~2mm),解耦盤的位移幅值較大,達(dá)到其上極限和下極限位置,液體主要經(jīng)過(guò)慣性通道在上液室、下液室之間流動(dòng);而當(dāng)激勵(lì)位移為高頻、小振幅時(shí)(50~200Hz,0.05~0.2mm),慣性通道中的液體的動(dòng)態(tài)響應(yīng)漸趨衰弱,流動(dòng)趨于截止,解耦盤則在其自由行程內(nèi)運(yùn)動(dòng)。慣性通道式液阻懸置2,將“慣性通道-活動(dòng)解耦盤式液阻懸置1”的活動(dòng)解耦盤固定而得液阻懸置及其橡膠主簧的動(dòng)態(tài)特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)有動(dòng)剛度、滯后角、最低動(dòng)態(tài)硬化頻率等。懸置在高頻區(qū)發(fā)生動(dòng)態(tài)硬化的最低頻率越高越好。靜態(tài)特性由圖5可見(jiàn)液阻懸置的力-位移關(guān)系與橡膠主簧的力-位移關(guān)系基本相同,表明液阻懸置的靜態(tài)特性完全由其主簧決定,且基本上是線性的。橡膠主簧的動(dòng)態(tài)特性橡膠主簧低頻動(dòng)剛度和滯后角隨頻率和預(yù)載變化的幅度橡膠主簧低頻動(dòng)剛度和滯后角隨頻率和預(yù)載變化的幅度并不大,基本在一個(gè)量級(jí)內(nèi)圖7為橡膠主簧(樣品4)的低頻動(dòng)態(tài)特性實(shí)測(cè)結(jié)果,由圖可見(jiàn)其動(dòng)剛度和滯后角都隨頻率和預(yù)載荷的增大而有所增大。另外,對(duì)橡膠主簧在同一預(yù)載荷(2000N)、不同振幅(1.0mm和2.0mm)下的低頻動(dòng)剛度和滯后角實(shí)測(cè)結(jié)果表明,隨著振幅的增大,圖8為橡膠主簧(樣品4)在不同預(yù)載荷下,高頻動(dòng)態(tài)特性的實(shí)測(cè)結(jié)果。由圖可見(jiàn),高頻動(dòng)剛度和滯后角隨激振頻率的增大而增大,且增大的幅度較大,出現(xiàn)了高頻動(dòng)態(tài)硬化;預(yù)載荷增大時(shí)高頻動(dòng)剛度增加,而滯后角的變化不大。液阻懸置的動(dòng)態(tài)特性圖9為慣性通道式液阻懸置(實(shí)驗(yàn)樣品2)在同一激振位移幅值(A=1.0mm)、不同預(yù)載荷下的低頻動(dòng)態(tài)特性,由圖可見(jiàn),在預(yù)載荷增大后,其動(dòng)剛度略有增加,而滯后角的變化并不大。在同一預(yù)載荷(2000N)、不同激振位移幅值(1.0mm和2.0mm)下的實(shí)測(cè)結(jié)果表明圖10為慣性通道式液阻懸置在小位移激振(A=0.2mm)、不同預(yù)載荷下的動(dòng)態(tài)特性實(shí)測(cè)結(jié)果,由圖可見(jiàn)其動(dòng)剛度隨激振頻率的增大而呈增大趨勢(shì),在約125Hz后顯著增大;滯后角曲線在125Hz附近出現(xiàn)第二個(gè)峰,圖11為液阻懸置1在兩種典型激振工況下的動(dòng)態(tài)特性實(shí)測(cè)曲線,可見(jiàn)該液阻懸置的動(dòng)態(tài)特性與激振位移幅值是密切相關(guān)的,亦即具有十分顯著的非線性特征。當(dāng)A=1.0mm時(shí),其滯后角在f=7Hz處達(dá)到最大值。當(dāng)A=0.2mm時(shí),在低于110Hz的頻率范圍內(nèi),其動(dòng)剛度小于A=1.0mm激勵(lì)下的值;當(dāng)激振頻率大于110Hz后,其動(dòng)剛度顯著增大,出現(xiàn)了動(dòng)態(tài)硬化現(xiàn)象;與此相應(yīng)地,滯后角在100Hz附近達(dá)到峰值,在65~160Hz橡膠主簧低頻滯后角幾乎恒定,而液阻懸置滯后角在10Hz左右橡膠主簧低頻滯后角幾乎恒定,而液阻懸置滯后角在10Hz左右會(huì)出現(xiàn)峰值。這些都是由于慣性通道起作用的結(jié)果,液體流過(guò)通道引起阻尼增大,自然,剛度在某個(gè)頻率之后也變大橡膠主簧低頻動(dòng)剛度相對(duì)頻率幾乎保持不變,略微隨頻率增大而增大,而液阻懸置動(dòng)剛度會(huì)有一個(gè)突然增大,然后趨于平穩(wěn),其低頻(<50Hz)動(dòng)剛度是其橡膠主簧的2倍左右這些都是由于慣性通道起作用的結(jié)果,液體流過(guò)通道引起阻尼增大,自然,剛度在某個(gè)頻率之后也變大橡膠主簧低頻動(dòng)剛度相對(duì)頻率幾乎保持不變,略微隨頻率增大而增大,而液阻懸置動(dòng)剛度會(huì)有一個(gè)突然增大,然后趨于平穩(wěn),其低頻(<50Hz)動(dòng)剛度是其橡膠主簧的2倍左右。圖12為液阻懸置1與其橡膠主簧(樣品3)在同一激振幅值(1.0mm)、同一預(yù)載荷(2000N)下的低頻域動(dòng)剛度與滯后角的實(shí)測(cè)曲線,可見(jiàn)液阻懸置的動(dòng)剛度和滯后角遠(yuǎn)大于其橡膠主簧的動(dòng)剛度和滯后角,說(shuō)明液阻懸置的液體阻尼機(jī)構(gòu)(液體、慣性通道、解耦盤等)當(dāng)激振位移幅值為0.2mm、預(yù)載荷為2000N時(shí),對(duì)液阻懸置及其橡膠主簧的高頻動(dòng)態(tài)特性的對(duì)比實(shí)測(cè)結(jié)果表明,液阻懸置的液體阻尼機(jī)構(gòu)對(duì)其高頻動(dòng)態(tài)特性的影響也很大兩種液阻懸置的動(dòng)態(tài)特性比較兩種液阻懸置的低頻(<50Hz)兩種液阻懸置的低頻(<50Hz)動(dòng)態(tài)特性差不多,且振幅越大,差距越小。通過(guò)對(duì)兩種液阻懸置的比較,可以分析解耦盤對(duì)液阻懸置特性的影響。圖13給出了兩種液阻懸置在相同預(yù)載荷(2000N)、相同激振幅值(1.0mm)下的低頻動(dòng)態(tài)特性??梢?jiàn),液阻懸置2的滯后角峰值大于液阻懸置1的,在此峰之后的動(dòng)剛度也大于液阻懸置1的動(dòng)剛度。當(dāng)激振幅值增大為2mm時(shí),液阻懸置1和2的動(dòng)態(tài)特性的規(guī)律基本相同。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),在低頻、大振幅位移激勵(lì)下,液阻懸置1出現(xiàn)明顯的噪聲,這是由于活動(dòng)解耦盤與其上限位板、下限位板相撞擊的結(jié)果差的大差的大當(dāng)激振位移幅值為0.2mm、預(yù)載荷為2000N時(shí),液阻懸置1和2的高頻動(dòng)態(tài)特性見(jiàn)圖14??梢?jiàn),在150Hz以下的頻率范圍內(nèi),液阻懸置2的動(dòng)剛度大于液阻懸置1的動(dòng)剛度。液阻懸置1的滯后角大于液阻懸置2的滯后角,并且在100Hz附近出現(xiàn)了較大的峰值,這是由解耦盤的慣性所引起的,是所不希望的。
803、《拓普NVH研發(fā)介紹PowertrainMountSystem》隔振元件的評(píng)價(jià)指標(biāo)1)三個(gè)方向的靜態(tài)剛度2)主工作方向的動(dòng)態(tài)剛度(一般為垂直的方向)和阻尼特性的要求3)疲勞特性的要求(橡膠元件與支架),高低溫特性的要求等楔形的懸置元件:1)橡膠同時(shí)承受壓縮方向的載荷和剪切方向的載荷2)可以通過(guò)調(diào)整橡膠的尺寸和角度而使的懸置在三個(gè)垂直的方向具有不同的剛度3)中間的鐵件起改變剛度的作用襯套型的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置元件懸架懸置動(dòng)剛度沒(méi)指示振幅沒(méi)指示振幅動(dòng)剛度和阻尼隨激振振幅和激振頻率的變化并不是很大液阻懸置1)產(chǎn)生的原因?為了隔離來(lái)自路面和汽車驅(qū)動(dòng)時(shí)的大振幅激勵(lì),發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)應(yīng)該具有大剛度和阻尼。?為了隔離高頻、小振幅的激勵(lì)(30-250Hz,0.05~0.1mm),要求發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)具有較小的剛度和阻尼。?目前液壓懸置主要用于轎車和輕型客車。?特點(diǎn):利用橡膠元件的彈性和液體通過(guò)流道時(shí)產(chǎn)生的大阻尼和大剛度特性。剛度、阻尼隨激振振幅和激振頻率而變化。2)粘彈阻尼懸置(液阻懸置)特點(diǎn):?在很寬的頻率范圍內(nèi)都具有較大的阻尼,可以減少來(lái)自路面的沖擊激勵(lì)?由于其大阻尼,無(wú)法隔離小振幅的激勵(lì)3)慣性通道型液阻懸置4)慣性通道-解耦盤/解耦膜型液阻懸置靜態(tài)剛度:三個(gè)方向上不一樣;并且液阻性的靜態(tài)剛度和橡膠主簧的靜態(tài)剛度一樣低頻大振幅激勵(lì)保證大剛度和阻尼;高頻小振幅激勵(lì)要求較小的剛度和阻尼低頻大振幅激勵(lì)保證大剛度和阻尼;高頻小振幅激勵(lì)要求較小的剛度和阻尼慣性通道-解耦盤液阻懸置(液阻懸置1)與慣性通道型液阻懸置(液阻懸置2)動(dòng)態(tài)特性的比較未完。。。。。。。。。
804、《動(dòng)剛度&靜剛度》靜載荷下抵抗變形的能力稱為靜剛度,動(dòng)載荷下抵抗變形的能力稱為動(dòng)剛度,即引起單位振幅所需要的動(dòng)態(tài)力。靜剛度一般用結(jié)構(gòu)的在靜載荷作用下的變形多少來(lái)衡量,動(dòng)剛度則是用結(jié)構(gòu)振動(dòng)的頻率來(lái)衡量;如果動(dòng)作用力變化很慢,即動(dòng)作用力的頻率遠(yuǎn)小于結(jié)構(gòu)的固有頻率時(shí),可以認(rèn)為動(dòng)剛度和靜剛度基本相同。否則,動(dòng)作用力的頻率遠(yuǎn)大于結(jié)構(gòu)的固有頻率時(shí),結(jié)構(gòu)變形比較小,動(dòng)剛度則比較大。但動(dòng)作用力的頻率與結(jié)構(gòu)的固有頻率相近時(shí),有可能出現(xiàn)共振現(xiàn)象,此時(shí)動(dòng)剛度最小,變形最大。
805、《發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)》、3)支點(diǎn)位置初選彎曲振動(dòng)節(jié)點(diǎn)打擊中心理論1)激振源頻率成份分析3)發(fā)動(dòng)機(jī)子系統(tǒng)與整車匹配a)隔振與解耦在一定條件,解耦對(duì)于隔振只是一種用起來(lái)方便的措施b)系統(tǒng)的匹配考慮發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì),繞θx的固有頻率要比發(fā)動(dòng)機(jī)怠速激勵(lì)頻率低至少為1/√2至1/2考慮路面,要注意避開(kāi)車架一彎、一扭和車橋的頻率系統(tǒng)要解耦橡膠支承元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算1)彈性元件結(jié)構(gòu)型式壓縮性剪切型復(fù)合型3)元件的材料和許用應(yīng)力大多用天然膠,特殊情況用合成膠元件損壞在于疲勞,平均應(yīng)變對(duì)疲勞壽命影響很大,拉伸工作對(duì)元件壽命很不利
806、《液壓懸置中的一些問(wèn)題》1、橡膠主簧一般說(shuō)來(lái),彈性元件的壓縮剛度和剪切剛度存在差別,對(duì)橡膠而言,其壓縮剛度遠(yuǎn)比剪切剛度大。通過(guò)合理選擇控制橡膠元件的形狀和尺寸,能同時(shí)調(diào)節(jié)元件垂、縱、橫三個(gè)方向的剛度。如圖2-4所示的圓錐形隔振器,其橡膠元件為中空的圓錐體橡膠堆,無(wú)論承受哪一個(gè)方向的載荷,橡膠元件同時(shí)都出現(xiàn)壓縮和剪切變形,通過(guò)改變橡膠元件的幾何尺寸,特別是改變錐角,可以獲得合適的垂向和橫向剛度。作為液力懸置的基本彈性元件,橡膠主簧即選用這種垂向加載時(shí)受剪切的結(jié)構(gòu)形式,既保證了動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)有足夠的垂向和橫搖柔度,又有較大的側(cè)向剛度:同時(shí)還容易實(shí)現(xiàn)液力懸置的橡膠主簧剛度比傳統(tǒng)橡膠懸置剛度更小的目的,有利于消減橡膠主簧的高頻駐波振動(dòng)的不良影響。這是因?yàn)樵诘皖l大振幅振動(dòng)時(shí),液力部分慣性通道的作用,使懸置具有大阻尼和較大的剛度,因而橡膠主簧的剛度可以較小,以提高懸置高頻隔振性.2.慣性通道上/下液室之間通過(guò)慣性通道相連,當(dāng)懸置在振動(dòng)激勵(lì)作用下,上下液室間產(chǎn)生壓力波動(dòng),通道內(nèi)液體質(zhì)量隨著上液室的泵動(dòng)在慣性通道中來(lái)回運(yùn)動(dòng)而出入下液室,形成振蕩液柱。液柱在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生沿程能量損失和在出口、入口時(shí)的局部能量損失,從而達(dá)到衰減振動(dòng)能量的目的。另外,在振動(dòng)過(guò)程中,上下液室的壓力克服液柱的慣性阻力而使液柱具有的動(dòng)能在入口和出口處被損失掉了,而且這種損失所表現(xiàn)的外在阻尼遠(yuǎn)大于由于液體的粘性引起的沿程能量損失所表現(xiàn)的外在阻尼。很明顯,這種帶慣性通道的液力懸置的阻尼比普通的帶節(jié)流孔的液力懸置的阻尼要大得多。之所以被稱為“慣性通道”,是因?yàn)樗拗屏艘后w并控制其方向,因?yàn)橥ǖ纼?nèi)的振蕩液柱產(chǎn)生慣性阻力以抵抗上液室的泵動(dòng)力。慣性通道能使懸置在低頻大振幅的激勵(lì)下獲得大阻尼特性,衰減振動(dòng)能量。而在高頻小振幅激勵(lì)下,上液室的體積變化量較小,上下液室間的壓力差也較小,由于粘性液體與通道壁之間以及液體分子間的摩擦作用,液體流經(jīng)慣性通道的阻力較大,此時(shí),慣性通道內(nèi)液體幾乎不再流動(dòng),即產(chǎn)生所謂的動(dòng)態(tài)硬化。這將導(dǎo)致懸置的動(dòng)剛度上升,高頻隔振降噪性能明顯惡化。為了解決此問(wèn)題,在懸置內(nèi)部設(shè)置了解藕元件。3.解藕元件解耦元件是一個(gè)至關(guān)重要的部件,一方面希望它能消除高頻小振幅時(shí)的動(dòng)態(tài)硬化帶來(lái)的不利影響,使懸置具有低剛度特性,同時(shí)另一方面又要注意不至于過(guò)分降低懸置在低頻大振幅時(shí)的大阻尼作用。因此解藕器的功能是作為一受頻率限制的浮動(dòng)活塞。目前各解耦式液力懸置的解耦元件的形式主要可分為以下兩種。第一種是利用小剛度的解耦盤(或解耦膜片)與解耦間隙的相互作用,如圖2-5(a)所示的懸置。懸置在大幅振動(dòng)輸入時(shí),上液室的泵動(dòng)作用導(dǎo)致解耦盤緊貼至其底座上,間隙為零,變形終止,阻止液體流動(dòng),此時(shí)液體按通常方式全部流經(jīng)慣性通道,產(chǎn)生大阻尼效應(yīng);而在小振幅輸入時(shí),上液室泵動(dòng)有限,不能使解耦盤貼至底座上,于是解耦盤隨上液室內(nèi)壓力波動(dòng)在液室間振動(dòng),降低了上室的壓力波動(dòng),在這種情況下,解耦盤的流動(dòng)阻力遠(yuǎn)小于慣性通道內(nèi)的流阻,只有極少或沒(méi)有振蕩液體通過(guò)慣性通道,從而得到所需的低動(dòng)剛度。解耦間隙未關(guān)閉的狀態(tài)稱為懸置處于“解耦狀態(tài)”。由圖2-5(b)得知,解耦盤與隔板之間的軸向間隙為0.15mm,當(dāng)振幅為士1mm、士0.5mm時(shí)動(dòng)剛度值較大;而當(dāng)振幅為士O.另一種在懸置中實(shí)現(xiàn)解耦功能的方法是利用具有變剛度特性的橡膠膜,如圖2-6所示。隨著變形量的增加,橡膠膜的剛度值由緩到快地增大,在高頻小振幅激勵(lì)的情況下,橡膠膜在低剛度區(qū)工作,上液室的壓力波動(dòng)可引起其動(dòng)態(tài)變形,從而有效地消除動(dòng)態(tài)硬化;在低頻大振幅激勵(lì)下,上液室體積變化較大,使橡膠膜產(chǎn)生較大的變形,從而進(jìn)入高剛度區(qū)工作,保證仍有足夠的液體流經(jīng)慣性通道,實(shí)現(xiàn)大阻尼要求。由此,解耦元件使液力懸置成為一個(gè)典型的非線性系統(tǒng),其動(dòng)態(tài)特性與激勵(lì)幅值和頻率有關(guān)。
807、《M11/B21懸置系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提案》——眾力M11懸置系統(tǒng)BENCHMARKINGMOUNTCHARACTERISTICSCOROLLAMOUNT_RHSKdDATAM11懸置系統(tǒng)MOUNTCharacteristics1)右懸置性能開(kāi)發(fā)目標(biāo)2)M11原設(shè)計(jì)右懸置采用車型少、工藝控制難度大3)特點(diǎn)筒式液壓懸置設(shè)置解耦膜片與雙層流道系統(tǒng)高頻動(dòng)剛度有效減低優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)可靠/疲勞壽命長(zhǎng)預(yù)計(jì)采用干式灌裝法/去掉余氣/實(shí)現(xiàn)干燥的工作場(chǎng)所CARMYMOUNTACCORDMOUNTM6MOUNT
809、《S12+472懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告》由于懸置是彈性體,且大多采用橡膠塊制成,屬于空間彈簧性質(zhì),它有阻抗任意方向的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的能力。但是作為單個(gè)懸置由扭轉(zhuǎn)剛度而產(chǎn)生的恢復(fù)力矩遠(yuǎn)較由懸置間產(chǎn)生的恢復(fù)力小得多,所以在計(jì)算單個(gè)懸置剛度時(shí)可將扭轉(zhuǎn)剛度忽略不計(jì)。為此先作如下幾點(diǎn)假設(shè):1)每個(gè)懸置由三個(gè)相互垂直的、只有軸向剛度的,沒(méi)有阻尼的彈簧組成2)懸置本身是沒(méi)有扭轉(zhuǎn)剛度的3)懸置的振動(dòng)變形很小,固有剛度特性是線性的,即懸置的反作用恢復(fù)力和變形成正比,剛度為常數(shù)。要提高系統(tǒng)在某個(gè)方向的解耦程度,就要在某一固有頻率振動(dòng)下,能量盡量集中到一個(gè)方向上去。在這里,來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的激勵(lì)力主要有垂直方向和繞曲軸軸線旋轉(zhuǎn)方向兩種,因此,應(yīng)盡量使這兩個(gè)方向的振動(dòng)耦合減小。
810、《懸置開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)要求》按照國(guó)際通用要求,在懸置開(kāi)發(fā)過(guò)程中,懸置供應(yīng)商必需提供下列測(cè)試數(shù)據(jù)。靜剛度特性曲線(2階段懸置特性曲線):IdleIdleWOT3rdWOT1st不同位移狀況下的動(dòng)態(tài)剛度曲線及損失角曲線:(0.01~3mm)2.4對(duì)于生產(chǎn)的懸置動(dòng)剛度3sigma需控制在+-15%。
811、《懸置系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)》發(fā)動(dòng)機(jī)總成本身是一個(gè)內(nèi)在的振動(dòng)源,同時(shí)又受到來(lái)自外部的各種振動(dòng)干擾,使其處于復(fù)雜的振動(dòng)狀態(tài),引起周圍零件的損壞和乘坐的不舒適等。其中:燃燒激振頻率,是由發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)混合氣燃燒,曲軸輸出脈沖扭矩,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)上反作用力矩的波動(dòng),從而使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生周期性的扭轉(zhuǎn)振動(dòng),其振動(dòng)頻率實(shí)際上就是發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火頻率,計(jì)算公式為:f=2ni/60t(Hz)其中:f——點(diǎn)火干擾頻率,Hz;n——發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,r/min;i——發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù);t——發(fā)動(dòng)機(jī)的沖程系數(shù)(2或4)。慣性力激振頻率,是由發(fā)動(dòng)機(jī)不平衡的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量所引起的慣性激振力和激振力矩的頻率。它與發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)無(wú)關(guān),但慣性力的不平衡量與發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)和結(jié)構(gòu)特征有著密切關(guān)系。計(jì)算公式為:f=Qn/60(Hz)其中:f——慣性力激振頻率,Hz;n——發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,r/min;Q——比例系數(shù)(一級(jí)不平衡慣性力或力矩Q=1、二級(jí)不平衡慣性力或力矩Q=2)
選用的直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī),其主要激振力為低速區(qū)段的二階扭矩波動(dòng)和高速區(qū)段的二階慣性力,表達(dá)式為:(自:不平衡力隨速度增大而增大)式中,γ為總成布置傾斜角(通常指布置后曲軸與水平面的夾角);m為單缸活塞及往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分質(zhì)量;r為曲柄半徑;λ為曲柄半徑與連桿長(zhǎng)度之比(λ=r/L);ω為發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸角速度(ω=2πn/60);Me0為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩平均值;A為2、3缸中心線至動(dòng)力總成重心的縱向X距離。2、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)支承點(diǎn)位置的最佳設(shè)計(jì)在確定懸置系統(tǒng)支承點(diǎn)位置時(shí),應(yīng)該考慮到低速(怠速)和高速時(shí)的不同要求。發(fā)動(dòng)機(jī)總成在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),其自身的彈性振動(dòng)影響較小,將其看成剛體,按照剛體運(yùn)動(dòng)理論進(jìn)行研究;高速時(shí)自身彈性振動(dòng)影響較大,必須通過(guò)試驗(yàn)得到其彈性振動(dòng)形態(tài),選擇振幅最小的位置,即將懸置系統(tǒng)支承點(diǎn)布置在彈性振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)位置上。最佳懸置點(diǎn)的位置首先和懸置的總體布置有關(guān),其次和發(fā)動(dòng)機(jī)的具體參數(shù)有關(guān),還和發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)的布置有關(guān),比如,發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)、質(zhì)量、回轉(zhuǎn)慣量、質(zhì)心的位置、最大輸出扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速等有關(guān)。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程時(shí),首先以較低頻率為對(duì)象,從剛體的振動(dòng)理論出發(fā)進(jìn)行研究,然后以高頻率為對(duì)象,通過(guò)試驗(yàn)振動(dòng)分析確定支承點(diǎn)最合適的位置。當(dāng)激振頻率較低時(shí),接近懸置系統(tǒng)的固有頻率,有可能發(fā)生共振,此時(shí)應(yīng)該盡量避免各階振動(dòng)的耦合,至少要保證變位行程大或角變位大的主振動(dòng),例如由激振力和力矩引起的垂直方向的振動(dòng)和側(cè)傾方向的轉(zhuǎn)動(dòng)獨(dú)立而不耦合。以皮卡車為例,其發(fā)動(dòng)機(jī)總成在作自由扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí),是以主慣性軸作為扭轉(zhuǎn)中心軸線,在實(shí)際運(yùn)行中,受到來(lái)自曲軸的扭轉(zhuǎn)外力矩,而主慣性軸與曲軸之間有一個(gè)夾角!,故發(fā)動(dòng)機(jī)總成在作扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)實(shí)際環(huán)繞的曲線是扭矩軸(如圖1所示),它與主慣性軸之間存在一個(gè)夾角,角的大小可按下式計(jì)算:其中,Ix和Iz分別為發(fā)動(dòng)機(jī)總成對(duì)X軸及Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。懸置系統(tǒng)布置時(shí),要盡量使懸置軟墊的彈性中心落在扭矩軸線上,這樣隔振效果最佳。通常將前懸置盡量布置在發(fā)動(dòng)機(jī)總成一階彎曲模態(tài)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)上,以減小振動(dòng)傳遞,將后懸置布置在與前懸置互為撞擊中心的共軛點(diǎn)上?,F(xiàn)在皮卡車采用的是發(fā)動(dòng)機(jī)前置、縱置,四點(diǎn)布置方式,前懸置是V型40°布置,后懸置是平置。由于空間條件的限制,未能滿足撞擊中心理論布置,故要對(duì)懸置支承點(diǎn)的位置進(jìn)行優(yōu)化。3、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)支承點(diǎn)剛度的最優(yōu)選取懸置系統(tǒng)的剛度選取要從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮,一是如何確定懸置之間的相對(duì)和絕對(duì)剛度值;一是如何選擇各剛度的方向。剛度的相對(duì)值和懸置系統(tǒng)支承點(diǎn)的布置有關(guān),一旦位置被確定了,也就確定了懸置系統(tǒng)的彈性主軸或者彈性中心,在詳細(xì)了解發(fā)動(dòng)機(jī)總成的各個(gè)參數(shù)(重心、質(zhì)量、慣性主軸、慣性矩)后,就可以確定懸置系統(tǒng)各階固有頻率和固有振動(dòng)模式;從隔振角度講,剛度的絕對(duì)值要求應(yīng)盡可能低,但是要避免由此產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)總成與周圍零件之間相對(duì)位移變大而產(chǎn)生的振動(dòng)干涉;除了怠速工況、車輛在急轉(zhuǎn)彎時(shí)的離心力、急剎車時(shí)的沖擊力及行駛時(shí)操縱離合器的軸向推力等作用下,將使發(fā)動(dòng)機(jī)總成產(chǎn)生不同方向的位移、加速度,故在懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),要正確選擇懸置軟墊各方向的剛度。前后懸置軟墊的剛度要根據(jù)承載量及到重心0的距離合理匹配,達(dá)到垂直及俯仰方向上的解耦,有約束方程如下式:其中,KFV、KRV分別為前后懸置的剛度,LF、LR分別為前后懸置離動(dòng)力總成重心的縱向距離。懸置軟墊的材料應(yīng)盡量選用天然橡膠,其壓剪比在3~8之間,故有約束方程:其中,kp、ks分別為懸置軟墊的壓縮剛度和剪切剛度。該皮卡車由于結(jié)構(gòu)布置的限制,不能完全滿足上述約束條件,故要對(duì)存在主要激振力和力矩方向的剛度加以限制,建立不同的約束條件和目標(biāo)函數(shù),對(duì)懸置系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,從而使懸置系統(tǒng)的各階固有頻率控制在激振頻率的1/2!倍以下,得到合理的配置,達(dá)到有效隔振的目的。1)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)必須滿足下列要求:a)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置軟墊的自振頻率應(yīng)小于規(guī)定值;b)限制發(fā)動(dòng)機(jī)由于慣性、撞擊或其它外力作用下產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)和位移,以避免發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤上的部件發(fā)生碰撞。2)懸置結(jié)合面位置見(jiàn)附錄A(規(guī)范性)。3)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的布置一般采用四點(diǎn)式布置,6112系列前懸置對(duì)稱布置在氣缸體前端面;其它機(jī)型對(duì)稱布置在氣缸體兩側(cè);后懸置對(duì)稱布置在飛輪殼兩側(cè)。懸置軟墊必須進(jìn)行匹配選擇,以避免發(fā)動(dòng)機(jī)或懸置由于振動(dòng)的激化而損壞,這一點(diǎn)在四缸機(jī)上和客車上特別重要。4)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)對(duì)懸置軟墊自振頻率的要求A)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的主要作用是隔離振動(dòng),為保證怠速區(qū)有足夠的隔振效果,懸置軟墊的自振頻率應(yīng)小于一定數(shù)值,當(dāng)懸置軟墊的自振頻率小于發(fā)動(dòng)機(jī)外激振動(dòng)頻率的≈70%時(shí),剛剛產(chǎn)生隔振作用。因此,一般要求懸置軟墊的自振頻率應(yīng)小于發(fā)動(dòng)機(jī)外激振動(dòng)頻率的60%B)玉柴排放達(dá)標(biāo)機(jī)怠速均為750r/min,懸置軟墊的自振頻率對(duì)于四缸機(jī)應(yīng)小于15Hz;對(duì)于六缸機(jī)應(yīng)小于22.5Hz。C)軟墊的自振頻率越低,隔振效果越好,但應(yīng)根據(jù)懸置底座的剛度、發(fā)動(dòng)機(jī)允許變形量、軟墊承受的負(fù)荷和對(duì)懸置軟墊變形量的要求來(lái)綜合考慮匹配選擇。對(duì)懸置軟墊變形量的要求根據(jù)單個(gè)軟墊承受的負(fù)荷、選定的軟墊自振頻率和軟墊的結(jié)構(gòu)選擇軟墊的變形量。軟墊變形量確定之后,應(yīng)設(shè)計(jì)軟墊的正確的安裝位置,并校核安裝發(fā)動(dòng)機(jī)之后(指擰緊懸置的緊固螺栓之后),應(yīng)保證發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的軸線與底盤傳動(dòng)系主傳動(dòng)軸的軸線相一致。懸置的結(jié)構(gòu)型式與正確安裝A)前懸置推薦采用對(duì)稱斜置式,此時(shí)懸置軟墊部分受壓縮,部分受剪切,可以利用橡膠的剪切高彈性,提高隔離扭振的能力;同時(shí)軟墊布置在發(fā)動(dòng)機(jī)前、中部?jī)蓚?cè),可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)重心,提高發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性;還可以調(diào)整前后懸置平面的彈性中心,在設(shè)計(jì)時(shí)使前后懸置平面的彈性中心落在發(fā)動(dòng)機(jī)的主慣性軸上,有利于振動(dòng)解耦,可進(jìn)一步提高隔振性能,但斜置式布置的制造精度和裝配精度要求相對(duì)較高。B)后懸置推薦采用對(duì)稱斜置式或者軸套式,重型車用發(fā)動(dòng)機(jī)更多的是采用軸套式,這種結(jié)構(gòu)能提供360°的壓縮支承,能消除車架變形對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響,能克服軸向外力及慣性力,能吸收水平方向的力偶,制造精度和裝配精度要求相對(duì)沒(méi)那么高。C)6105和6108等系列發(fā)動(dòng)機(jī),受傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)影響,其后懸置也允許采用圓柱形軟墊垂直布置,這種形式隔振效果較差,為提高隔振性能,懸置軟墊的厚度應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)得大一些。D)采用斜置式懸置,推薦懸置螺栓的安裝孔設(shè)計(jì)成長(zhǎng)孔,以便于安裝發(fā)動(dòng)機(jī)。E)緊固發(fā)動(dòng)機(jī)懸置螺栓時(shí),不要使軟墊變形太大,以免破壞隔振性能,但要有可靠的防松結(jié)構(gòu),以保證長(zhǎng)期使用時(shí),緊固螺栓不致松脫。推薦采用雙螺母防松結(jié)構(gòu),避免使用彈簧墊圈。F)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的設(shè)計(jì)與安裝應(yīng)保證在任何使用條件下,懸置軟墊都不會(huì)發(fā)生剛性接觸。
812、《懸置和排氣吊掛設(shè)計(jì)要求》發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和安裝要保證前后懸置預(yù)載荷最小,實(shí)際當(dāng)中應(yīng)使后懸置有一小的預(yù)載,而前懸置不能有預(yù)載。排氣吊掛設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和安裝要保證中間吊掛有一個(gè)小的垂向預(yù)載,而其它吊掛都不應(yīng)有水平方向的預(yù)載。
814、《懸置軟墊參數(shù)計(jì)算》發(fā)動(dòng)機(jī)懸置軟墊隔振效率的關(guān)鍵是如何根據(jù)已知的條件計(jì)算出減振器的固有頻率,當(dāng)減振器的固有頻率一旦確定后,隔振效率也就隨之而確定了。所以說(shuō)減振器的固有頻率是最關(guān)鍵的參數(shù)。根據(jù)無(wú)錫凱華減震器公司提供資料整理懸置軟墊計(jì)算公式和步驟如下:1)確定懸置軟墊隔振效率目標(biāo)值:一般選取2)計(jì)算傳遞率:3)選取合適的阻尼比,一般選取0.06注:-阻尼系數(shù),-臨界阻尼4)根據(jù)以下公式求5)確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)擾動(dòng)頻率;-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,-發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù),-發(fā)動(dòng)機(jī)沖程6)根據(jù)公式求解懸置軟墊固有頻率7)根據(jù)公式求解懸置軟墊在該載荷下靜剛度參數(shù)-懸置承受載荷(Kg)8)天然橡膠動(dòng)靜剛度比:1.2~1.6,選取動(dòng)靜剛度比1.4自:可以通過(guò)改變橡膠配方達(dá)到改變動(dòng)靜剛度比的目的9)根據(jù)已經(jīng)計(jì)算出的額定負(fù)荷下軟墊靜剛度求解在額定負(fù)荷下固有頻率時(shí)的懸置動(dòng)剛度。
815、《發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇及懸置介紹》1、發(fā)動(dòng)機(jī)形式的選擇與汽油機(jī)比較,柴油機(jī)具有較好的燃油經(jīng)濟(jì)性,使用成本低,在相同的續(xù)駛里程內(nèi),可以設(shè)置容積小些的油箱。柴油機(jī)壓縮比可以達(dá)到15~23,而汽油機(jī)一般控制在8~10;柴油機(jī)熱效率高達(dá)38%,而汽油機(jī)為30%;柴油機(jī)工作可靠,壽命長(zhǎng),排污量少。柴油機(jī)的主要缺點(diǎn)是:由于提高了壓縮比,要求活塞和缸蓋的間隙盡可能小,加工精度比汽油機(jī)要求更高;因自燃產(chǎn)生的爆發(fā)壓力很大,因此要求柴油機(jī)各部分的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度比汽油柴油機(jī)主要用于貨車、大型客車上。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,輕型車和轎車用柴油機(jī)有日益增多的趨勢(shì)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸排列形式不同,發(fā)動(dòng)機(jī)有直列、水平對(duì)置和V型三種。氣缸直列式排列具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、寬度窄、布置方便等優(yōu)點(diǎn)。但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)多時(shí),長(zhǎng)度尺寸過(guò)長(zhǎng),在汽車上布置困難,因此直列式適用于6缸以下的發(fā)動(dòng)機(jī)。此外,直列式還有高度尺寸大的缺點(diǎn)。與直列發(fā)動(dòng)機(jī)比較,V型發(fā)動(dòng)機(jī)具有長(zhǎng)度尺寸短因而曲軸剛度得到提高,高度尺寸小,發(fā)動(dòng)機(jī)系列多等優(yōu)點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)是用于平頭車時(shí),因發(fā)動(dòng)機(jī)寬而布置上較為困難,造價(jià)高。水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是平衡好,高度低。V型發(fā)動(dòng)機(jī)主要用于中、高級(jí)和高級(jí)轎車以及重型貨車上,水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)在少量大客車上得到應(yīng)用。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻方式不同,發(fā)動(dòng)機(jī)分為水冷與風(fēng)冷兩種。大部分汽車用水冷發(fā)動(dòng)機(jī),因?yàn)樗哂欣鋮s均勻可靠、散熱良好、噪聲小和能解決車內(nèi)供暖問(wèn)題,以及加大散熱器面積后,能較好適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓后散熱的需要等優(yōu)點(diǎn)。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的主要缺點(diǎn)是冷卻系結(jié)構(gòu)復(fù)雜;使用與維修不方便;冷卻性能受環(huán)境溫度影響較大,夏季冷卻水容易過(guò)熱,冬季又容易過(guò)冷,并且在室外存放,水結(jié)冰后能凍壞氣缸缸體和散熱器。當(dāng)選用尺寸和質(zhì)量小的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),不僅有利于汽車小型化、輕量化,同時(shí)在保證客廂內(nèi)部有足夠空間的條件下,還能節(jié)約燃料。2、發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)的選擇1)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和相應(yīng)轉(zhuǎn)速根據(jù)所需要的最高車速(km/h),用下式估算發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率式中,為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率(kW);為傳動(dòng)系效率,對(duì)驅(qū)動(dòng)橋用單級(jí)主減速器的4×2汽車可取為90%;為汽車總質(zhì)量(kg);g為重力加速度(m/s2);為滾動(dòng)阻力系數(shù),對(duì)轎車=0.0165×[1+0.01(2—50)],對(duì)貨車取0.02,礦用自卸車取0.03,用最高車速代入;為空氣阻力系數(shù),轎車取0.30~0.35,貨車取0.80~1.00,大客車取0.60~0.70;A為汽車正面投影面積(m2);為最高車速。參考同級(jí)汽車的比功率統(tǒng)計(jì)值,然后選定新設(shè)計(jì)汽車的比功率值,并乘以汽車總放目,也可以求得所需的最大功率值。最大功率轉(zhuǎn)速的范圍如下:汽油機(jī)的在3000~7000r/min,因轎車最高值多在4000r/min以上,輕型貨車的值在4000~5000r/min之間,中型貨車更低些。柴油機(jī)的值在1800~4000r/min之間,轎車和輕型貨車用高速柴油機(jī),取在3200~4000r/min之間,重型貨車用柴油機(jī)的值取得低。2)發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速用下式計(jì)算確定式中,為最大轉(zhuǎn)矩(N·m);為轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù),一般在1.1~1.3之間選取;為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率(kW);為最大功率轉(zhuǎn)速(r/min)。要求/在1.4~2.0之間選取。3、發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置汽車是多自由度的振動(dòng)體,并受到各種振源的作用而發(fā)生振動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)就是振源之一。發(fā)動(dòng)機(jī)是通過(guò)懸置元件安裝在車架上。懸置元件既是彈性元件又是減振裝置,其特性直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)向車體的傳遞,并影響整車的振動(dòng)與噪聲。合理的懸置不但可以減小振動(dòng)、降低噪聲以改善乘坐舒適性,還能提高零部件和整車壽命。發(fā)動(dòng)機(jī)懸置應(yīng)滿足下述要求:因懸置元件要承受動(dòng)力總成的質(zhì)量,為使其不產(chǎn)生過(guò)大的靜位移而影響工作,因此要求懸置元件剛度大些為好;發(fā)動(dòng)機(jī)本身的激勵(lì)以及來(lái)自路面的激勵(lì)都經(jīng)過(guò)懸置元件來(lái)傳遞,因此又要求懸置元件有良好的隔振性能;因發(fā)動(dòng)機(jī)工作頻帶寬,大約在10~500Hz范圍內(nèi),要求懸置元件有減振降噪功能,并要求懸置元件工作在低頻大振幅時(shí)(如發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài))提供大的阻尼特性,而在高頻低幅振動(dòng)激勵(lì)下提供低的動(dòng)剛度特性,以衰減高頻噪聲;懸置元件還應(yīng)當(dāng)滿足耐機(jī)械疲勞、橡膠材料的熱穩(wěn)定性及抗腐蝕能力等方面的要求。傳統(tǒng)的橡膠懸置由金屬板件和橡膠組成。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本低,但動(dòng)剛度和阻尼損失角(阻尼損失角越大表明懸置元件提供的阻尼越大)的特性曲線基本上不隨激勵(lì)頻率變化。液壓阻尼式橡膠懸置(以下簡(jiǎn)稱液壓懸置)的動(dòng)剛度及阻尼損失角有很強(qiáng)的變頻特性。從圖l-6a看到,液壓懸置的動(dòng)剛度在10Hz左右達(dá)到最小,在20Hz左右達(dá)到最大,而后開(kāi)始下降;在頻率超過(guò)30Hz以后趨于平穩(wěn)。圖l-6b表明液壓懸置阻尼損失角在5~25Hz范圍內(nèi)比較大,這一特性對(duì)于衰減發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻段內(nèi)(一般為20~25Hz)的大幅振動(dòng)十分有利。圖l—7所示為液壓懸置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,圖中螺紋聯(lián)接桿l與發(fā)動(dòng)機(jī)支承臂聯(lián)接,底座8的螺孔與車身聯(lián)接,液壓懸置主要由橡膠主簧11、慣性通道體10、橡膠底膜7和底座8構(gòu)成。慣性通道體把液壓懸置分為上、下兩個(gè)液室,內(nèi)部充滿液體。由具有節(jié)流孔的慣性通道體連通上下兩個(gè)液室。通常下室體積剛度比上室低。當(dāng)經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)支承臂傳至螺紋聯(lián)接桿的載荷發(fā)生變化時(shí),上室內(nèi)的壓力跟隨變化。如果上室液體受到壓縮,則液體經(jīng)節(jié)流孔流入下室;當(dāng)上室受到的壓力解除后,液體又流回上室。液體經(jīng)節(jié)流孔上、下流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的阻尼吸收了振動(dòng)能量,減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)向車身(架)的傳遞,起到隔振作用。液壓懸置目前在轎車上得到比較廣泛的應(yīng)用。發(fā)動(dòng)機(jī)前懸置點(diǎn)應(yīng)布置在動(dòng)力總成質(zhì)心附近,支座應(yīng)盡可能寬些并布置在排氣管之前。
824、《中國(guó)汽車工業(yè)NVH橡膠減振元件行業(yè)發(fā)展分析》汽車NVH橡膠減振元件是金屬-橡膠復(fù)合的減振元件,在汽車行業(yè)中廣泛使用的金屬-橡膠-液體減振元件(如液壓懸置、液壓襯套等)也歸類為橡膠減振元件。按在汽車中的不同位置及功用可將NVH橡膠減振元件分為兩大類,一是動(dòng)力總成減振元件,典型產(chǎn)品有:發(fā)動(dòng)機(jī)懸置、變速箱懸置、動(dòng)力總成防扭拉桿、曲軸扭轉(zhuǎn)減振器(或者彎扭復(fù)合式減振器)、散熱器支撐、風(fēng)扇支撐等等;二是底盤減振元件,典型產(chǎn)品有:懸架襯套、副車架懸置、懸架減振器上端支撐(UpperStrutMount自:減震器底座橡膠墊)、各種動(dòng)力吸振器(VibrationAbsorber)、橡膠限位器/緩沖塊、傳動(dòng)軸彈性連軸器和排氣管吊耳、前后車橋懸置等;三是車身的減振元件,如車身的懸置等。目前在高檔汽車上使用的半主動(dòng)懸置和主動(dòng)懸置等是由金屬-橡膠減振元件、控制器和/或作動(dòng)器等組成的,該類減振元件也歸類為橡膠減振元件。從產(chǎn)品的具體規(guī)格看,橡膠減振元件有10多個(gè)品種、10000多個(gè)規(guī)格。汽車NVH橡膠減振元件的技術(shù)難點(diǎn)和主導(dǎo)產(chǎn)品主要集中在半主動(dòng)、主動(dòng)懸置(用于動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)、懸架控制臂和懸架筒式減振器上端支撐等)、傳動(dòng)軸連軸器(Flexibledecoupler)及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的曲軸減振器(多級(jí)的橡膠阻尼式減振器或者硅油-橡膠復(fù)合阻尼式減振器)等產(chǎn)品。半主動(dòng)懸置主要用于汽車動(dòng)力總成的隔振,解決發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)汽車振動(dòng)過(guò)大的問(wèn)題,也可以用于懸架控制臂襯套或者減振器的上端支撐,解決在一個(gè)特定工況下懸架系統(tǒng)的振動(dòng);主動(dòng)懸置在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)或者汽車的各種行駛工況下,均能較好的控制相關(guān)部件的振動(dòng),但由于成本和可靠性等原因,目前的懸置僅僅用于高檔的轎車上。傳動(dòng)軸彈性連軸器可以極大的降低傳動(dòng)系的振動(dòng),但是其制造工藝復(fù)雜,質(zhì)量控制的難度大,目前也只是在一些高檔的轎車上得到了應(yīng)用。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的高功率化和輕量化,傳統(tǒng)的單級(jí)橡膠阻尼式曲軸減振器已經(jīng)難于滿足減小曲軸振動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)控制的要求,多級(jí)的橡膠阻尼式扭轉(zhuǎn)減振器、彎-扭復(fù)合橡膠阻尼式曲軸減振器、硅油-橡膠復(fù)合阻尼式曲軸扭轉(zhuǎn)減振器等一些具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和高減振性能的曲軸減振器,已經(jīng)在一些發(fā)動(dòng)機(jī)上得到了應(yīng)用。
823、《從扭矩到懸置snubber間隙設(shè)計(jì)》發(fā)動(dòng)機(jī)2.0NA的大概在160N.m,2.0TCI就按220N.m算,輸出扭矩為220*1.5(變速箱速比)*3.8(主減速比)=1254N.m。就在變速箱輸出軸的位置加1200N.m的扭矩,就可以算出前后懸置和左右懸置的反力。發(fā)動(dòng)機(jī)和車身是柔性連接,車身和發(fā)動(dòng)機(jī)之間的力完全是通過(guò)懸置平衡的。發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)變速箱把1000多的扭矩傳給傳動(dòng)軸,同時(shí)輸出端也承受相反的扭矩,輪胎向前滾,動(dòng)力總成由于反力也向后仰原來(lái)還考慮了動(dòng)力總成在加速過(guò)程的由于質(zhì)量產(chǎn)生的力,算了一下不大,250*2.5=625N,四個(gè)懸置x方向的剛度加起來(lái)應(yīng)當(dāng)有500N了,所以產(chǎn)生的位移也就1.幾mm,主要還是扭矩產(chǎn)生的位移大??梢杂?jì)算3wot工況看位移有多少,這時(shí)候的扭矩應(yīng)當(dāng)是:1.4*發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩*3檔速比*主減速比,1.4是手動(dòng)變速箱的系數(shù)
822、《懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)的專題報(bào)告會(huì)出差報(bào)告》J.D.POWER的調(diào)查顯示動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的噪聲問(wèn)題占71%。懸置的形式1)橡膠懸置按結(jié)構(gòu)形式分:壓縮型、剪切型、復(fù)合型。不同形狀的橡膠懸置用于不同車型的前支承或后支承,結(jié)構(gòu)形式確定后就可以通過(guò)改變橡膠硬度來(lái)改變橡膠特性。如下圖,壓縮型負(fù)荷大、體積小,相對(duì)復(fù)合型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但對(duì)壓縮-剪切剛度有限制,一般要求大于4。由于橡膠的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),橡膠懸置的剛度和阻尼同時(shí)變大或變小,大時(shí)對(duì)防止沖擊有利,小時(shí)對(duì)減小振動(dòng)有利。2)液壓懸置略。。。。。。。3)主動(dòng)懸置通過(guò)額外的能量供應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)相位與振動(dòng)源相差180°的力來(lái)抵消一部分振動(dòng)。優(yōu)點(diǎn):可以有效的控制振動(dòng)與噪聲。缺點(diǎn):成本高、增加重量、系統(tǒng)可靠性降低、維修困難。4)半主動(dòng)懸置激振力來(lái)自系統(tǒng)本身的振動(dòng)能量,當(dāng)系統(tǒng)振動(dòng)時(shí),一部分能量?jī)?chǔ)存起來(lái),經(jīng)控制器調(diào)節(jié)后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候釋放出來(lái)以抵消振動(dòng)。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、低頻控制效果好。缺點(diǎn):高頻噪聲振動(dòng)很難控制。懸置的布置方式1)三點(diǎn)式上下方向/扭轉(zhuǎn)振動(dòng)獨(dú)立解耦/耦合振動(dòng)??;左/右懸置:接近扭轉(zhuǎn)慣性軸位置布置/上下方向支持/振動(dòng)解耦;右懸置(通常為液壓懸置):與發(fā)動(dòng)機(jī)連接布置/隔離發(fā)動(dòng)機(jī);燃燒激振/慣性力激振/路面激勵(lì);左懸置:與變速箱連接布置/動(dòng)力總成限位;后懸置:與變速箱連接布置/縱向限位/承受扭矩/行使?fàn)顩r限位/剛度分布/自動(dòng)變速箱。2)四點(diǎn)式上下方向/扭轉(zhuǎn)振動(dòng)獨(dú)立解耦/耦合振動(dòng)??;左/右懸置:接近扭轉(zhuǎn)慣性軸位置布置/上下方向支持/振動(dòng)解耦;前/后懸置:縱向限位/承受扭矩/行使?fàn)顩r限位/剛度分布。3)對(duì)比三點(diǎn)式的優(yōu)缺點(diǎn):發(fā)動(dòng)機(jī)搖振和怠速工況振動(dòng)效果良好;前后懸置剛度變化引起發(fā)動(dòng)機(jī)位置變化,導(dǎo)致怠速預(yù)載變化;左右懸置布置位置限制;需要前橫梁支撐前懸置,導(dǎo)致減振效果下降。發(fā)動(dòng)機(jī)位移的控制懸置系統(tǒng)的功能是在所有工況下承受動(dòng)、靜態(tài)載荷,并使動(dòng)力總成在所有方向上的位移處于可接受的范圍內(nèi),不與底盤上或駕駛倉(cāng)內(nèi)的其他部件發(fā)生干涉。發(fā)動(dòng)機(jī)的位移一般不大于20mm,若大于20mm,一般會(huì)有轉(zhuǎn)角出現(xiàn),對(duì)轉(zhuǎn)角一般要求不大于0.5°(其中Roll模態(tài)的不大于5°,控制在3°左右。Pitch和Yaw模態(tài)的要小于0.5°)發(fā)動(dòng)機(jī)與蓋板間距大于80mm。發(fā)動(dòng)機(jī)位移控制的靜載工況:略。。。。。。性能上的考慮1)橡膠軟墊在受到8000N左右的力時(shí)剛度上應(yīng)設(shè)有hardstop點(diǎn),以保證其耐久性。2)汽車的Ride-Tuning頻率約為5-7Hz,與脊柱和頸部的頻率接近(4-6Hz的垂向振動(dòng)和1-2Hz的橫向振動(dòng)
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