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我现在做关于汽车减震试验台设计的课题,急需一些相关资料,哪位大姐大哥能否给提供点?谢谢!

207 2023-05-11 15:23

汽车减震试验台主要是测试汽车减震装置工作性能的,其检测方法有经验法、按压车体法和减震试验台检测法三种类型。

一、经验法是通过人工外观检视的方法,主要从外部检查减震装置的弹簧是否有裂纹,弹簧和导向装置的连接螺栓是否松动,减振器是否漏油、缺油和损坏等项目。

二、按压车体法既可以人工按压车体,也可以用试验台的动力按压车体。按压使车体上下运动,观察减震装置减振器和各部件的工作情况,凭经验判断是否需要更换或修理减振器和其他部件。

三、汽车减震试验台能快速检测、诊断减震装置工作性能,并能进行定量分析。根据激振方式不同,减震装置检测台可分为跌落式和共振式两种类型。其中,共振式减震装置检测台根据检测参数的不同,又可分为测力式和测位移式两种类型。

 (一)减震检测台的结构与检测方法

 1.减震装置检测台的工作原理

 (1)跌落式减震装置检测台

 测试中,先通州姿世过举升装置将汽车升起一定高度,然后突然松开支撑机构,车辆落下产生自由振动。用测量装置测量车体振幅或者用压力传感器测量车轮对台面的冲击压力,对振幅或压力分析处理后,册肢评价汽车减震装置的工作性能。

 (2)共振式减震装置检测台

 如图-1(见下图,点击放大显示)所示,通过试验台的电动机、偏心轮、蓄能飞轮和弹簧组成的激振器,迫使试验台台面及其上被检汽车减震装置产生振动。在开机数秒后断开电机电源,从而由蓄能飞轮产生扫频激振。由于电机的频率比车轮固有频率高,因此蓄能飞轮逐渐降速的扫频激振过程总可以扫到车轮固有振动频率处,从而使台面―汽车系统产生共振。通过检测激振后振动衰减过程中力或位移的振动曲线,求出频率和衰减特性,便可判断减震装置减振器的工作性能。

图-1 (见下图,点击放大显示)共振式减震检测台

1-蓄能飞轮;2-电动机;3-偏心轮;4-激振弹簧;5-台面;6-测量装置

 测力式减震装置检测台和测位移式减震装置检测台,一个是测振册圆动衰减过程中的力,另一个是测振动衰减过程中的位移量,它们的结构如图4-15所示。由于共振式减震装置检测台性能稳定、数据可靠,因此应用广泛。

图-2(见下图,点击放大显示) 测力式和测位移式减震检测台结构

a)测位移式;b)测力式

1、6-车轮;2-位移传感器;3-偏心轮;4-力传感器;5-偏心轴

 2.共振式减震装置检测台的结构

 共振式减震装置检测台一般由机械部分和电子电器控制部分组成。

 (1)机械部分

 共振式减震装置检测台的机械部分,由箱体和左右两套相同的振动系统构成,结构如图4-16所示。每套振动系统由上摆臂、中摆臂、下摆臂、支承台面、激振弹簧、驱动电机、蓄能飞轮和传感器等构成。传感器一端固定在箱体上,另一端固定在台面上。

图-3 (见下图,点击放大显示)共振式减震检测台单轮支承结构简图

1-支承台面;2-上摆臂;3-中摆臂;4-下摆臂;5-激振弹簧;6-驱动电机;7-偏心惯性结构

 上摆臂、中摆臂和下摆臂通过三个摆臂轴和六个轴承安装在箱体上。上摆臂和中摆臂与支承台面连接,并构成平行四边形的四连杆机构,以保证上下运动时能平行移动,以及台面受载时始终保持水平。中摆臂和下摆臂端部之间装有弹簧。

驱动电机的一端装有蓄能飞轮,另一端装有凸缘,凸缘上有偏心轴。连接杆一端通过轴承和偏心轴连接,另一端和下摆臂端部连接。

检测时,将汽车驶上支承平台,启动测试程序,驱动电机带动偏心机构使整个汽车―台面系统振动。激振数秒钟达到角频率为ω0的稳定强迫振动后,断开驱动电机电源,接着由蓄能飞轮以起始频率为ω0的角频率进行扫频激振。由于停在台面上车轮的固有频率处于ω0和0之间,因此蓄能飞轮的扫频激振总能使汽车―台面系统产生共振。断开驱动电机电源的同时,启动采样测试装置,记录数据和波形,然后进行分析、处理和评价。

 (2)电子电器控制部分

 共振式减震装置检测台电子电器控制部分,主要由微机、传感器、A/D转换器、电磁继电器及控制软件等组成。控制软件是减震装置试验台电子电器控制部分与机械部分联系的桥梁。软件不仅实现对减震装置试验台测试过程的控制,同时也对减震装置试验台所采集的数据进行分析和处理,并最终将检测结果显示和打印出来。

 3.用检测台检测减震特性的方法

 (1)汽车轮胎规格、气压应符合规定值,车辆空载,不乘人。

 (2)将车辆每轴车轮驶上减震检测台,使轮胎位于台面的中央位置,驾驶员离车。

 (3)启动检测台,使激振器迫使汽车悬挂产生振动,使振动频率增加至超过振荡的共振频率。

 (4)在共振点过后,将激振源关断,振动频率减少,并将通过共振点。

 (5)记录衰减振动曲线,纵坐标为动态轮荷,横坐标为时间,测量共振时动态轮荷。计算并显示动态轮荷与静态轮荷的百分比及其同轴左右轮百分比的差值。

 (二)减震装置工作性能的诊断标准

 GB18565-2001《营运车辆综合性能要求和检验方法》中规定:对于最大设计车速≥100km/h、轴载质量≤1500kg的载客汽车,应用减震检测台按规定的方法进行检测减震特性,受检车辆的车轮在受外界激励振动下测得的吸收率,即被测汽车共振时的最小动态车轮垂直载荷与静态车轮垂直载荷的百分比值(又称车轮接地性指数),应不小于40%,同轴左右轮吸收率之差不得大于15%。

 车轮接地性指数可以表征减震装置的工作性能,车轮接地性指数表明了减震装置在汽车行驶中确保车轮与路面相接触的最小能力。汽车行驶中,所有车轮的接地性指数是不一样的,这是因为各轮减震装置工作性能不一、各轮承受载荷不一、各轮气压不一等原因造成的。如果在检测台上,人为使各轮承受的载荷和轮胎气压一致,那么,车轮接地性指数就主要决定于减震装置的工作性能。因此,完全可以用车轮接地性指数评价减震装置的工作性能。

 在欧美一些国家,减震装置检测台已被广泛应用在检测汽车减震装置工作性能上。欧洲使用的减震装置检测台主要的生产厂家有德国的HOFMANN公司和意大利的CEMB公司等。他们生产的减震检测台在检测中,减震检测台台板连同其上的被检汽车按正弦规律作垂直振动,激振振幅固定而频率变化。力传感器感应到车轮作用到台板上的垂直作用力,并将力信号存入存储器。当对全车所有车轮减震装置检测完后,微机将力信号进行分析和处理,便可获得车轮的接地性指数。

 欧洲减振器制造协会(EUSAMA)推荐的评价车轮接地性指数的参考标准如表4-6所列,可供我国检测减震装置工作性能时参考。

如下表:车轮接地性指数参考标准

车轮接地性指数(%) 车轮接地状态 车轮接地性指数(%) 车轮接地状态

60~100                       优           20~30                    差

45~60                         良           1~20                      很差

30~45                         一般         0                       车轮与路面脱

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减震器(Absorber) ,减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。在经过不平路面时,虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动,但弹簧自身还会有往复运动,而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。减震器太软,车身就会上下跳跃,减震器太硬就会带来太大的阻力,妨碍弹簧正常工作。在关于悬挂系统的改装过程中,硬的减震器要与硬的弹簧相搭配,而弹簧的硬度又与车重息息相关,因此较重的车一般采用较硬的减震器。与引震曲轴相接的装置,用来抗衡曲轴的扭转震动(即曲轴受汽缸点火的冲击力而扭动的现象)。

减震器的分类

减震器从产生阻尼的材料这个角度划分主要有液压和充气两种,还有一种可变阻尼的减震器.

现在使用的减震器有:

1.橡皮减震器;

2.弹簧减震器;

3.空气式减震器;

4.油液空气式减震器;

5.全油液式减震器。

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减震器的结构

减震器的结构是带有活塞的活塞杆插入筒内,在筒中充满油。活塞上有节流孔,使得被活塞分隔出来的两部分空间中的油可以互相补充。阻尼就是在具有粘性的油通过节流孔时产生的,节流孔越小,阻尼力越大,油的黏度越大,阻尼力越大。如果节流孔大小不变,当减震器工作速度快时顷晌,阻尼过大会影响对冲击的吸收。因此,在节流孔的出口处设置一个圆盘状的板簧阀门,当压力变大时,阀门被顶开,节流孔开度变大,阻尼变小。由于活塞是双向运动的,所以在活塞的两侧都装有板簧阀门,分别叫做压缩阀和伸张阀。

减震器按其结构可分为双筒式和单筒式。双筒式是指减震器有内外两个筒,活塞在内筒中运动,由于活塞杆的进入与抽出,内筒中油的体积随之增大与收缩,因此要通过与外筒进行交换来维持内筒中油的平衡。所以双筒减震器中要有四个阀,即除了上面提到的活塞上的两个节流阀外,还有装在内外筒之间的完成交换作用的流通阀和补偿阀。

与双筒式相比,单筒式减震器结构简单,减少了一套阀门系统。它在缸筒的下部装有一个浮动活塞,(所谓浮动即指没有活塞杆控制其运动),在浮动活塞的下面形成一个密闭的气室,充有高压氮气。上面提到的由于活塞杆进出油液而造成的液面高度变化就通过浮动活塞的浮动来自动适应之。除了上面所述两种减震器外,还有阻力可调式减震器。它可通过外部操作来改变节流孔的大小。最近的汽车将电子控制式减震器作为标准装备,通过传感器检测行驶状态,由计算机计算出最佳阻尼力,使减震器上的阻尼力调整机构自动工作。

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汽车减震器的工作原理

悬架系统中由于弹性元件受冲击产生震动,为改善汽车行驶平顺性,悬架中与弹性元件并联安装减震器,为衰减震动,汽车悬架系统中采用减震器多是液力减震器,其工作原理是当车架(或车身)和车桥间震动而出现相对运动时,减震器内的活塞上下移动,减震器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对震动形成阻尼力,使汽车震动能量转化为油液唯乎弯热能,再由减震器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时,阻尼力随车架与车桥(或车轮)之间的相对运动速度增减,并与油液粘度有关。

减震器与弹性元件承担着缓冲击和减震的任务,阻尼力过大,将使悬架弹性变坏,甚至使减震器连接件损坏。因面要调节弹性元件和减震器这一矛盾。

(1) 在压缩行程(车桥和车架相互靠近),减震器阻尼力较小,以便充分发挥弹性元件的弹性作用,缓和冲击。这时,弹性元件起主要作用。

(2) 在悬架伸张行程中(车桥和车架相互远离),减震器阻尼力应大,迅速减震。

(3) 当车桥(或车轮)与车桥间的相对速度过大时,要求减震器能自动加大液流量,使阻尼力始终保持在一定限度之内,以避免承受过大的冲击载荷。

在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减震器,且在压缩和伸张行程中均能起减震作用叫双向作用式减震器,还有采用新式减震器,它包括充气式减震器和阻力可调式减震器。

双向作用筒式减震器工作原理说明。在压缩行程时,指汽车车轮移近车身,减震器受压缩,此时减震器内活塞3向下移动。活塞下腔室的容积减少,油压升高,油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室(上腔)。上腔被活塞杆1占去了一部分空间,因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积,一指闷部分油液于是就推开压缩阀6,流回贮油缸5。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减震器在伸张行程时,车轮相当于远离车身,减震器受拉伸。这时减震器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高,流通阀8关闭,上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔。由于活塞杆的存在,自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积,主使下腔产生一真空度,这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。由于这些阀的节流作用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用。

由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力设计的大于压缩阀,在同样压力作用下,伸张阀及相应的常通缝隙的通道载面积总和小于压缩阀及相应常通缝隙通道截面积总和。这使得减震器的伸张行程产生的阻尼力大于压缩行程的阻尼力,达到迅速减震的要求。

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减震器、汽车零部件的发展前景

汽车零部件生产企业脱离整车企业并形成专业化零部件集团,正成为一种全球化趋势。国际著名的汽车及零部件企业,几乎都在中国建立了合资或独资企业,引进技术合资企业已超过1000家。国内一批科技含量高、效益好、规模大的汽车及零部件企业逐步成长起来。随着国际上汽车行业开始实行零部件“全球化采购”策略及国际跨国汽车企业推行本土化策略,国内市场将出现巨大的零部件配件缺口。到2010年,中国汽车零部件国内产值将达到7000亿元左右。

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减震器匹配技巧

首先,该产品是否提供2-3英寸升高要求,部分产品只提供2英寸升高,勉强使用到3英寸升高后很容易在越野中拉到极限造成破坏。其次,减振器中心伸缩杆直径是否能达到16毫米以上,这是强度的一个基本指标。第三,减振器上下连接套是否为高强度聚胺脂套,这也是能否保证长时间高强度使用的一个重要依据,因为普通橡胶很难在高强度下长时间使用。

减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。在经过不平路面时,虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动,但弹簧自身还会有往复运动,而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。减震器太软,车身就会上下跳跃,减震器太硬就会带来太大的阻力,妨碍弹簧正常工作。史晓辉表示,在关于悬挂系统的改装过程中,硬的减震器要与硬的弹簧相搭配,而弹簧的硬度又与车重息息相关,因此较重的车一般采用较硬的减震器。

在改装时需要不断地尝试,以设计出最佳的减震器与弹簧组合方案。专业改装店一般都可以为车主找出最佳搭配。

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常见故障与维修

为了使车架与车身的振动迅速衰减,改善汽车行驶的平顺性和舒适性,汽车悬架系统上一般都装有减震器,

目前汽车上广泛采用的是双向作用筒式减震器。

减震器是汽车使用过程中的易损配件,减震器工作好坏,将直接影响汽车行驶的平稳性和其它机件的寿命,因此我们应使减震器经常处于良好的工作状态。可用下列方法检验减震器的工作是否良好。

1.使汽车在道路条件较差的路面上行驶10km后停车,用手摸减震器外壳,如果不够热,说明减震器内部无阻力,减震器不工作。此时,可加入适当的润滑油,再进行试验,若外壳发热,则为减震器内部缺油,应加足油;否则,说明减震器失效。

2.用力按下保险杠,然后松开,如果汽车有2~3次跳跃,则说明减震器工作良好。

3.当汽车缓慢行驶而紧急制动时,若汽车振动比较剧烈,说明减震器有问题。

4.拆下减震器将其直立,并把下端连接环夹于台钳上,用力拉压减振杆数次,此时应有稳定的阻力,往上拉(复原)的阻力应大于向下压时的阻力,如阻力不稳定或无阻力,可能是减震器内部缺油或阀门零件损坏,应进行修复或更换零件。

在确定减震器有问题或失效后,应先查看减震器是否漏油或有陈旧性漏油的痕迹。

油封垫圈、密封垫圈破裂损坏,贮油缸盖螺母松动。可能是油封、密封垫圈损坏失效,应更换新的密封件。如果仍然不能消除漏油,应拉出减震器,若感到有发卡或轻重不一时,再进一步检查活塞与缸筒间的间隙是否过大,减震器活塞连杆有无弯曲,活塞连杆表面和缸筒是否有划伤或拉痕。

如果减震器没有漏油的现象,则应检查减震器连接销、连接杆、连接孔、橡胶衬套等是否有损坏、脱焊、破裂或脱落之处。若上述检查正常,则应进一步分解减震器,检查活塞与缸筒间的配合间隙是否过大,缸筒有无拉伤,阀门密封是否良好,阀瓣与阀座贴合是否严密,以及减震器的伸张弹簧是否过软或折断,根据情况采取修磨或换件的办法修理。

另外,减震器在实际使用中会出现发出响声的故障,这主要是由于减震器与钢板弹簧、车架或轴相碰撞,胶垫损坏或脱落以及减震器防尘筒变形,油液不足等原因引起的,应查明原因,予以修理。

减震器在进行检查修复后应在专门试验台上进行工作性能试验,当阻力频率在100±1mm时,其伸张行程和压缩行程的阻力应符合规定。如解放CAl091伸张行程最大阻力为2156~2646N,压缩行程最大阻力为392~588N;东风车伸张行程最大阻力为2450~3038N,压缩行程最大阻力为490~686N。

如果没有试验条件,我们还可以采用一种经验做法,即用一铁棒穿入减震器下端吊环内,用双脚踩住其两端,双手握住上吊环往复拉2~4次,当向上拉时阻力很大,向下压时不感到费力,而且拉伸的阻力与修理前相比有所恢复,无空程感,则表明减震器基本正常。