液压悬置的结构规范.doc

Q/LF 45051—2003
动力总成液压悬置的结构规范

动力总成液压悬置的结构规范
1 范围
本标准适用于各系列车型动力总成液压悬置的结构规范；
本标准主要说明了动力总成液压悬置的结构规范,并假设输入的布置边界条件满足布置要求；
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
无
3 术语和定义
无
4 目标
液压悬置的结构目标：在5～20Hz的低频范围内，需具有高刚度、大阻尼的特性，可有效衰减因路面不平和发动机怠速燃气压力不均匀引起的低频大振幅的振动；而在20 Hz以上的频带范围内，需具有低刚度、小阻尼的特性，可降低车内噪声，提高汽车的操纵稳定性。
5 液压悬置的结构设计
5.1液压悬置的研究分析
因国内的液压悬置研究起步比较晚，目前液压悬置的设计方式主要以消化吸收国外同类轿车的悬置系统布置方式和研究现有悬置产品的动特性为主，然后根据参考样件进行参考设计；目前对参考样件的分析主要有以下两种方式：
5.1.1试验分析
液压悬置的试验包括悬置元件试验和内部组件试验。悬置元件试验的目的是获得悬置在不同的激励频率和振幅下的三向动刚度和滞后角特性，为仿真分析的验证和悬置的优化设计提供数据参考。组件试验的目的是分析单个组件在整个悬置元件中的作用，测试主要组件的特性参数值，如橡胶主簧的弹性系数kr， 阻尼系数br， 上、下液室体积刚度kv、kb和橡胶主簧的等效泵压面积Ap等。
5.1.2理论分析
理论分析的是根据参考样件建立精确的仿真模型，在此基础上通过仿真计算分析液压悬置的动刚度、阻尼的频变特性和幅变特性，找出影响悬置动特性的关键设计参数，进而进行结构参数的优化匹配。
5.2液压悬置的分类
液压悬置按控制方式可以分为被动悬置、半主动悬置和主动悬置三种。半主动悬置和主动悬置在隔振降噪性能方面要优于被动悬置，但它们的结构比较复杂、成本较高、系统稳定性较差。因此现在的汽车上使用最广泛的还是被动式液压悬置，目前陆风汽车上所采用的液压悬置也是被动式液压悬置。
5.3液压悬置的结构特点
典型的液压悬置结构具备以下几个特点：
a）具有橡胶主簧，以承受静载和动载荷；同时具有过载保护结构；
b）至少有两个独立的液室，能使液体在它们之间流动；
c）液室之间有能产生阻尼作用的孔或惯性通道；对于有解耦作用的液压悬置，还应有解耦盘或解耦膜；
d）液压悬置内部有液体工作介质，有多室式液压悬置内部还有气室；
e）液室与外部应有良好、可靠的密封。研究表明，液压悬置主工作腔内部最高能达到3个大气压，任何泄露都将导致液压悬置的性能的降低甚至失效。
5.4被动式液压悬置的结构
早期的液压悬置内部被分为上、下两个液室，两液室之间通过一个简单的阻尼孔或者螺旋型的惯性通道连通，如图1所示。
为了改善液压悬置高频时的隔振性能可以在两液室之间加入解耦膜，这就是目前应用非常广泛的惯性通道-解耦膜式液压悬置，如图2所示。

图1　无解耦膜的液压悬置图 图2　惯性通道-解耦膜式液压悬置图
典型的被动式液压悬置结构如图3所示。

图3 液压悬置结构示意图
1.联结螺栓; 2.金属骨架; 3.橡胶主簧; 4.缓冲限位盘; 5. 解耦盘; 6.惯性通道入口;
7.惯性通道上半部; 8.惯性通道; 9. 惯性通道下半部分; 10.下腔室底膜; 11.底座; 12.定位销;
13.联结螺栓; 14.空气室 15.气孔; 16.补偿孔
6 液压悬置的工作原理
当液压悬置受到低频、大振幅激励时, 液体将经过惯性通道在上下腔内往复流动。当液体流经惯性通道时, 由于惯性通道内液柱的运动产生较大的沿程能量损失和惯性通道出、入口处为克服液柱惯性而产生的局部能量损失, 液压悬置将产生大阻尼效应, 使振动能量尽快耗散, 从而达到衰减振动的目的。
当液压悬置受到高频、小振幅激励时，由于惯性通道内液柱的惯性很大，液体几乎来不及流动，同时，由于解耦膜在小变形时的低刚度特性，而使得解耦通道内的液体随着解耦膜一起高速振动，从而降低液压悬置的高频动刚度，消除动态硬化的效果。
液压悬置克服了传统动力总成橡胶悬置阻尼偏小的局限性，能够更好地满足汽车动力总成隔振的要求。

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