CN103148145A - 减振器活塞下端面高度差的设计方法 - Google Patents
减振器活塞下端面高度差的设计方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103148145A CN103148145A CN2013100735605A CN201310073560A CN103148145A CN 103148145 A CN103148145 A CN 103148145A CN 2013100735605 A CN2013100735605 A CN 2013100735605A CN 201310073560 A CN201310073560 A CN 201310073560A CN 103148145 A CN103148145 A CN 103148145A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piston
- valve
- time
- height difference
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及减振器活塞下端面高度差的设计方法,属于减振器技术领域。先前由于受节流阀片变形及油液非线性节流损失计算的制约,对于减振器活塞下端面高度差一直没有可靠的设计方法。本发明根据减振器结构参数、油液参数、初次开阀时的油路、复原叠加阀片的厚度和片数及等效厚度,对活塞下端面高度差进行设计。利用该方法所设计的减振器活塞下端面高度差,确保复原阀片紧固安装之后在阀口位置处的预变形量,恰好等于减振器初次开阀时的复原阀片的变形量,从而满足减振器初次开阀速度及阻尼特性的设计要求,同时,活塞下端面高度差设计准确、可靠,可避免反复试验和修改,降低设计与试验费用。
Description
技术领域
本发明涉及液压减振器,特别是减振器活塞下端面高度差的设计方法。
背景技术
液压减振器的初次开阀阻尼特性对车辆行驶平顺性及减振器使用寿命具有重要的影响,当常通孔面积和阀片厚度设计确定之后,减振器初次开阀阻尼特性主要是由阀片预变形量所决定的,即由安装复原阀片的活塞下端面高度差所决定。
由于受减振器节流阀片变形解析计算问题的制约,目前对于减振器活塞下端部高度差没有可靠的设计方法,大都是通过反复试验和修改的方法,最终确定出该设计减振器活塞下端面高度差的设计值。由于减振器活塞下端面高度差 受常通孔面积A 0、复原阀片厚度h及减振器初次开阀阻尼力F dk1等多因素的影响,很难得到可靠的活塞下端面高度差设计值,并且一旦设计之后也不再随车辆类型、车辆参数、减振器特性要求而改变,不能满足车辆对不同减振器开阀阻尼特性的设计要求。因此,传统方法不能满足汽车行业快速发展及车辆行驶速度不断提高而对减振器设计所提出的更高要求。
随着汽车工业的快速发展及车辆行驶速度的不断提高,对减振器设计提出了更高的要求,因此,必须建立一种简便、准确、可靠的减振器活塞下端面高度差的设计方法,以满足车辆对不同减振器初次开阀阻尼特性的设计要求,加快产品设计与开发速度,降低设计及试验费用,提高车辆行驶平顺性。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种简便、准确、可靠的减振器活塞下端面高度差的设计方法,其设计流程如图1所示。
为了解决上述技术问题,本发明所提供的减振器活塞下端面高度差的设计方法,其技术方案实施步骤如下:
式中,为活塞孔的物理长度;为活塞孔直径;为初次开阀时的活塞孔沿程损失系数,,为油液运动粘度;活塞细长孔突然缩小的局部阻力系数;为活塞孔突然扩大的局部阻力系数,,为活塞孔的总面积,,,为复原阀内腔中安装固定复原阀片底座的半径,为复原阀内腔半径,即阀口半径;为油液流经活塞孔因改变流向的局部阻力系数;
;
根据减振器复原叠加阀片的设计厚度和片数(h 1,n 1;h 2,n 2;…;h n ,n n)与等效厚度,及步骤(5)中的,利用减振器阀片在阀口位置处的变形系数及变形解析计算式,对活塞下端面的高度差进行设计,即
本发明比现有技术具有的优点:
减振器活塞下端面高度差决定着复原阀片在阀口位置处的预变形量,并且对减振器初次开阀速度V k1及阻尼特性具有重要影响,然而,由于受减振器节流阀片变形解析计算问题的制约,目前对于减振器活塞下端部高度差没有可靠的设计方法,大都是通过反复试验和修改的方法,最终确定出该设计减振器活塞下端面高度差的设计值。由于减振器活塞下端面高度差受常通孔面积A 0、复原阀片厚度h及减振器初次开阀阻尼力F dk1等多因素的影响,很难得到可靠的活塞下端面高度差设计值,并且一旦设计之后也不再随车辆类型、特性要求而改变,不能满足不同车辆对不同减振器开阀阻尼特性的设计要求。因此,传统方法不能满足汽车行业快速发展及车辆行驶速度不断提高而对减振器设计所提出的更高要求。
该活塞下端面高度差设计方法,利用减振器结构参数、油液参数,并且考虑局部压力损失并叠加折算为活塞孔的等效长度,根据初次开阀时的油路,确定出复原阀片所受压力,然后根据复原叠加阀片的厚度和片数及等效厚度,利用节流阀片在阀口处的变形解析计算式,对活塞下端面高度差进行设计。利用该方法所设计的活塞下端面高度差,确保复原阀片紧固安装之后的在阀口位置处的预变形量恰好等于初次开阀时的所受压力引起的阀片变形量,满足了减振器初次开阀速度及阻尼特性的设计要求,使车辆达到最佳减振效果,同时,活塞下端面高度差设计值准确、可靠,避免反复试验和修改,降低设计与试验费用。
为了更好地理解本发明下面结合附图作进一步的说明。
图1是减振器复原阀节流阀片厚度设计流程图;
图2是减振器活塞总成及复原阀结构图;
图4是减振器复原阀初次开阀前的油路图;
图5 是实施例一的减振器设计所要求的速度特性曲线;
图6 是实施例一的设计减振器特性试验得到的速度特性曲线;
图7 是实施例二的减振器设计所要求的速度特性曲线;
图8 是实施例二的减振器特性试验得到的速度特性曲线。
具体实施方案
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一:某减振器活塞总成及复原阀结构如图2所示,活塞1,活塞杆2,活塞孔3,复原阀片4,限位挡圈5,紧固螺母6。活塞下端面的阀片固定座的端面与复原阀口端面有一定的高度差 ,如图3所示,确保在紧固螺母紧固力矩作用下使复原阀片在阀口变形位置产生一定的预变形量,从而满足减振器初次开阀速度的设计要求。减振器的结构参数及阀体结构和油液参数如下:活塞缸筒内径,活塞杆直径d g=20mm,活塞缸筒与活塞杆之间的环形面积;活塞缝隙长度;活塞平均间隙;偏心率;油液运动粘度粘度=m2/s,密度,动力粘度;活塞孔直径,个数,方向角;节流阀外半径,节流阀阀口位置半径,内径;常通孔面积,常通孔流量系数;阀片变形“长城系数”;减振器设计所要求的速度特性曲线,如图5所示,其中,减振器复原阀初次开阀速度,初次开阀阻尼力;最大开阀速度,最大开阀阻尼力。减振器复原叠加阀片的厚度和片数分别为,;;。
本发明实例所提供的减振器活塞下端面高度差的设计方法,其设计流程如图1所示,具体步骤如下:
根据减振器设计所要求的速度特性曲线,如图5所示,减振器初次开阀速度点所要求的减振器阻尼力,减振器活塞缸筒内径;活塞杆直径=20mm,即活塞缸筒与活塞杆之间的环形面积=,确定减振器在初次开阀速度点时的活塞缝隙压力为:
根据减振器活塞及复原阀体的结构参数: 活塞孔的物理长度=9.0mm;活塞孔直径=2.0mm,在初次开阀速度=0.3m/s时减振器油液流经活塞孔时的突然缩小局部阻力系数,突然扩大局部阻力系数和改变方向局部阻力系数及沿程阻力损失,确定在初次开阀时的活塞孔等效长度为:
=106.1mm;
(4)确定初次开阀时的活塞孔节流压力:
利用电液伺服减振器综合性能试验台对所设计加工的减振器样机进行特性试验,所测得的减振器速度特性曲线如图5,减振器开阀速度为V k1=0.28m/s,与设计所要求的开阀速度点V k1=0.3m/s相吻合,表明该减振器活塞下端面高度差的设计方法是正确的。
实施例二:某液压液压减振器设计所要的复原速度特性,如图7所示,初次开阀速度,初次开阀阻尼力;复原叠加阀片的设计厚度和片数;;,等效厚度 =0.2674mm,复原阀片在阀口位置处的变形系数,减振器的结构参数、油液参数与实例一的相同。
利用电液伺服减振器综合性能试验台对所设计加工的减振器样机进行特性试验,所测得的减振器速度特性曲线如图8,减振器开阀速度为V k1=0.31m/s,与设计所要求的开阀速度点V k1=0.3m/s相吻合,表明减振器活塞下端面高度差的设计方法是正确的。
实施例三:某液压液压减振器设计所要的复原速度特性曲线与实施例二相同;减振器复原叠加阀片为;;;等效厚度为 =0.2431mm,除了活塞杆直径d g=18mm外,其他结构参数及油液参数与实例一的完全相同。
Claims (3)
1.减振器活塞下端面高度差的设计方法,其具体步骤如下:
根据减振器活塞及复原阀体的结构,将减振器复原阀局部节流损失叠加折算为油液流经活塞孔的沿程阻力损失,确定在初次开阀时的活塞孔等效长度为:
式中,为活塞孔的物理长度;为活塞孔直径;为初次开阀时的活塞孔沿程损失系数,,为油液运动粘度;活塞细长孔突然缩小的局部阻力系数;为活塞孔突然扩大的局部阻力系数,,为活塞孔的总面积,,,为复原阀内腔中安装固定复原阀片底座的半径,为复原阀内腔半径,即阀口半径;为油液流经活塞孔因改变流向的局部阻力系数;
根据减振器复原叠加阀片的设计厚度和片数(h 1,n 1;h 2,n 2;…;h n ,n n)与等效厚度,及步骤(5)中的,利用减振器阀片在阀口位置处的变形系数及变形解析计算式,对活塞下端面的高度差进行设计,即
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2013100735605A CN103148145A (zh) | 2013-03-08 | 2013-03-08 | 减振器活塞下端面高度差的设计方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2013100735605A CN103148145A (zh) | 2013-03-08 | 2013-03-08 | 减振器活塞下端面高度差的设计方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103148145A true CN103148145A (zh) | 2013-06-12 |
Family
ID=48546396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2013100735605A Pending CN103148145A (zh) | 2013-03-08 | 2013-03-08 | 减振器活塞下端面高度差的设计方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103148145A (zh) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006275149A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Hitachi Ltd | シリンダ装置及び管端部のかしめ方法 |
-
2013
- 2013-03-08 CN CN2013100735605A patent/CN103148145A/zh active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006275149A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Hitachi Ltd | シリンダ装置及び管端部のかしめ方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
周长城等: "基于减振器特性的阀系参数多分段黄金分割设计", 《汽车工程》 * |
周长城等: "最佳阻尼匹配减振器阀片厚度优化设计与特性试验", 《振动工程学报》 * |
周长城等: "汽车减振器阀系参数建模及CAD软件开发", 《汽车工程》 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102840265B (zh) | 半主动悬架可控筒式液压减振器阀参数的优化设计方法 | |
CN102748418B (zh) | 减振器复合阀螺旋弹簧刚度设计方法 | |
CN201747842U (zh) | 单筒式油气弹簧 | |
CN102606663B (zh) | 一种容积可变的空气弹簧附加气室 | |
CN103148148B (zh) | 减振器复原叠加阀片强度的校核方法 | |
CN104214264A (zh) | 一种多维减振平台的阻尼刚度可调的液力减振器 | |
CN202132437U (zh) | 一种汽车减震器压缩阀 | |
CN103161871B (zh) | 汽车减振器压缩阀叠加阀片的强度校核方法 | |
CN103133589A (zh) | 液压减振器复原阀最大限位间隙的设计方法 | |
CN202468820U (zh) | 一种改善减振器低速阻尼的活塞阀体 | |
CN103148145A (zh) | 减振器活塞下端面高度差的设计方法 | |
CN201925392U (zh) | 新型油气减振器 | |
CN103148146B (zh) | 减振器复原阀限位挡圈曲面形状的设计方法 | |
CN103174789B (zh) | 基于特性要求的磁流变减振器阻尼通道宽度的设计方法 | |
CN103116709A (zh) | 减振器环形阀片周向应力的计算方法 | |
CN103148147A (zh) | 液压减振器复原阀片厚度的设计方法 | |
CN105156554A (zh) | 低汽泡螺旋流道阻尼式悬架减振器 | |
CN103115105B (zh) | 减振器复原阀叠加阀片的拆分设计方法 | |
CN103498885A (zh) | 基于速度特性的液压减振器复原阀常通孔面积的设计方法 | |
CN103148150A (zh) | 汽车减振器压缩阀常通孔面积的设计方法 | |
CN201747843U (zh) | 阻尼可调减振器 | |
CN103115104B (zh) | 减振器复原叠加阀片最大许用厚度的设计方法 | |
CN103133588A (zh) | 液压减振器局部压力损失及活塞孔等效长度的计算方法 | |
CN103148152B (zh) | 液压减振器压缩阀座的孔径及个数的优化设计方法 | |
CN201125981Y (zh) | 一种桥梁液压阻尼器的阻尼阀 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130612 |