资源描述
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背景:
避震器:弹簧最主要的功用是用来消除行经不平路面的震动,既然有了可消除震动的弹簧,那麽又要避震器做什麽呢?避震器它并不是用来支持车身的重量而是用来抑制弹簧吸震后反弹时的震汤和吸收路面冲击的能量。假如你开过避震器坏掉的车,你就可以体会车子通过每一坑洞、起伏后馀波汤漾的弹跳,而避震器正是用来抑制这样的弹跳。没有避震器将无法控制弹簧的反弹,车子遇到崎岖路面时将会产生严重的弹跳,过弯时也会因为弹簧上下的震汤而造成轮胎抓地力和循迹性的丧失。最理想的状况是利用避震器来把弹簧的弹跳限制在一次。避震器的需求是由于弹簧不能马上稳定下来,也就是说弹簧被压缩再放开以后,它会持续一段时间又伸又缩,避震器可以吸收车轮遇到凹凸路面所引起的震动,使乘坐舒适。
阻尼
阻尼(英语:damping)是指任何振动系统在振动中,由于外界作用(如流体阻力、摩擦力等)和/或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性,以及此一特性的量化表征。
避震器的阻力可分为压缩和回弹两部份,压缩阻力和弹簧的硬度有加成效果,作动时可增加弹簧的强度,而回弹阻力则是发生在弹簧受路面冲击压缩后的反弹行程,这也是避震器存在的最大理由,它是用来抵挡弹簧压缩后再将轮胎压回地面的力量,减缓反弹的冲击并保持车辆的平稳。
示例
以日本日立制作所研制的电磁减震器为例,这款是电磁减震器由传感器、电子控制器ECU、圆筒型线性电动机和弹簧液压减震器4大部分组成的有源悬架系统。
系统中的传感器有加速度传感器和悬架行程传感器。加速度传感器用来检测路面凹凸不平的程度,输送给电子控制器ECU,发出指令控制线性电动机产生与减震器运动方向完全相反的反作用力运动行程,减轻车辆上下的振动。悬挂行程传感器用来检测减震器的实际运动行程,然后反馈给电子控制器ECU适时修正线性电动机的反作用力运动行程。
补充:避震类型
1.液压避震:汽车悬架系统中广泛采用液力避震器。其原理是,当车架与车桥做往复相对运动而活塞在避震器的缸筒内往复移动时,避震器壳体内的油液便反复地从内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时,液体与内壁的摩擦及液体分子的内摩擦便形成对震动的阻尼力。
2.绞牙避震:这种避震器源自赛车技术,指有可调(弹簧)高度设计(香港人俗称“绞牙”设计)的避震器。顾名思义,可调高度式避震器的最大好处是可以很方便地独立调整车身四角的离地间隙。当车子静止时,车身四个角的离地距离对该位置上车轮的负重有很大的影响:增加车身左后角的离地间隙,便增加左后轮及其对角线车轮(即右前轮)的负重,同时另外对角上的两只车轮(左前及右后轮)的负重则会减少。如果减少离地间隙则效果相反。因此在一定程度上可调高度式避震器可用来调校包括车手和载油量的静止重量分布。
3.空气避震:空气避震也并不是最近几年才研发的新技术,它们的基本技术方案相似,主要包括内部装有压缩空气的空气弹簧和阻尼可变的减震器两部分。与传统钢制汽车避震系统相比较,空气避震具有很多优势,最重要的一点就是弹簧的弹性系数也就是弹簧的软硬能根据需要自动调节。例如,高速行驶时悬挂可以变硬,以提高车身稳定性,长时间低速行驶时,控制单元会认为正在经过颠簸路面,以悬挂变软来提高减震舒适性。
3 圆柱螺旋弹簧隔振器 1)圆柱螺旋弹簧应严格按有关规范设计 ,并分 别按主动隔振的冲击稳态振动或被动隔振分别采用 不同的材质和容许值的控制 ,其计算方法可按相关 的设计规范[1]或手册[3]中的有关规定计算。 2)圆柱螺旋弹簧隔振器由隔振体系与相应的阻 尼比匹配 ,才能发挥其较好的隔振效果。 3)阻尼弹簧的竖向力学模型 由图 5 得出的单个阻尼弹簧的竖向等效黏滞阻 尼系数为 : CZ = ES F V S f W2 (5) 式中 ES = Gd2 2D2 2 — ——弹簧的弹性模量 ,MPa ;
F =
πd2 4 —
——弹簧的横截面积 ,m2 ;
d — ——弹簧材料直径 ,m ; D2 — ——弹簧的中径 ,m ; V S — ——黏流体阻尼(剂) 材料剪切波 速 m/ s ; f W2 — ——与复频率参数弹簧长度和外 径有关的函数[4] 。
l - 阻尼介质; H - 后荷压缩后高度 图 5 阻尼弹簧竖向振动力学模型 由式(5)可见 ,阻尼材料的剪切波速越小 ,弹簧 隔振器的效果越好。这一物理力学的理论结果与已 有的测试研究非常一致
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