汽车减震器能量回收装置设计讲解
目录
1 绪论 (1)
1.1 能量回收装置简介 (1)
1.2 研究的背景及意义 (1)
1.3 国内外发展现状及趋势 (2)
1.3.1国外发展现状 (2)
1.3.2国内发展趋势 (2)
2 理论基础 (3)
2.1 减震器 (3)
2.2 电磁发电技术 (4)
2.2.1法拉第电磁感应定律 (4)
2.2.2电磁感应发电装置结构 (4)
2.3 压电发电技术 (5)
2.3.1压电材料 (5)
2.3.2压电效应 (5)
3 基于压电叠堆储能的新式能量回收装置的结构及工作原理 (7)
3.1 压电叠堆发电装置的结构 (7)
3.2 能量回收装置的工作原理 (7)
4 能量回收装置的等效模型分析 (8)
4.1 模型假设 (8)
4.2 等效模型 (8)
4.3 发电装置的性能分析 (8)
4.4油压频率f对回收装置输出特性的影响 (9)
4.5 压电叠堆长度对输出特性的影响 (9)
4.6 压电叠堆截面面积S对输出特性的影响 (10)
4.7 本章小结 (11)
5 能量回收装置输出电路 (11)
6 结论与展望 (12)
参考文献 (13)
汽车减震器能量回收装置设计
摘要：传统的被动悬架以及半主动悬架只能起到加速车架和车身震动的衰减作用，而起不到对振动能量回收的作用。当汽车对减震器施加力时，减震器孔壁与油液间的摩擦及液体分子内的摩擦便形成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，被油液和减振器壳体所吸收，并散到大气中，这一部分能量被白白浪费掉。设计一种能量回收装置，能量回收装备将减震器内部的部分压力能转化为电能储存起来。通过查阅大量关于能源转化的资料，并对各种能量回收方案进行比较，最终确定用压电叠堆能量回收的装置对减震器内部的压力能进行回收。本文主要对压电能量回收装置的工作原理、理论设计、及数学模型的分析进行概述。
关键词：能量回收；储存；压电叠堆
1绪论
1.1能量回收装置简介
目前，大多数的混合动力车和电动车都配有制动能量回收装置，该装置有推广到非混合动力车的趋势，国际汽联也希望通过KERS系统在F1中的推广，树立环保先锋的形象。制动能量的回收通常有两种途径，一是以高速旋转的飞轮储存能量，二是车轮在制动时带动发电机，产生的电能储存于电池组中。制动产生的额外能量可以回收，那么汽车行驶中产生的其它能量也可以回收。减震器是悬架的重要组成部分，悬架的好坏关系到汽车的舒适性。在能源短缺的今天，节能减排越来越受到人们的重视。消费者在选择汽车时，在考虑动力性、舒适性、美观的同时，经济性也是一个重要的原因。减震器能量回收装置，能够回收减震器在伸张、压缩行程产生的能量，通过压电能量回收原理将机械能转变为电能储存于蓄电池之中，为其他用电设备供电。1.2研究的背景及意义
从汽车发明以来，汽车工业带动了各个国家经济的发展，但在其发展过程中，一系列的问题不断出现。能源短缺、环境污染、气候变暖成为各个国家面临的共同挑战。如何采用新的技术创造出一种新型的汽车成为各国企业不断攻克的难题。
当前内燃机汽车普遍采用的是普通的液力减震器。由于传统的减震器只起到缓解汽车振动的作用，并不能回收汽车在振动过程中的能量，这就造成了能量的浪费。
众所周知，在经过不平的路面时，汽车车身会发生振动，并且路面越不平稳，汽车振动的越厉害。通常情况下，振动的能量会以减震器内部机油摩擦生热而损耗，如果能将汽车振动作用在减震器上的能量加以回收再利用，为汽车的其他电器提供能量，已达到节能的目的。
外国学者Browne.A和Hamburg.J在1986年就已经发现，一辆轿车以13.4m/s(30mph)的速度在相对不平整的路面上行驶时，每个减振器的能耗功率较高，具有能量回收的意义，减振器耗能的多少主要与路面不平度、车速及汽车质量相关。
1.3国内外发展现状及趋势
1.3.1国外发展现状
早在上世纪90年代，国外许多著名的专家学者就开始对能量可回收的减震器进行研究。虽然已经研究出相关的成果，但是这些成果还不成熟，还不能满足目前商业化的要求，不能推向市场。
美国塔夫斯大学的科学家正在开发一种能够回收能量的减震器，它可以通过减震器筒内的线圈与磁体的相对运动产生电能并向电池组充电。该系统可以与其它能量采集或再生装置配合使用，如制动力回收系统和太阳能电池板等，共同提高车辆的能效。该技术的研发由塔夫斯大学工程学院名誉教授Ronald Goldner及其同事Peter Zerigian 牵头，研发过程得到了美国阿贡国家实验室（ANL）的支持，能量回收减震器有望于年内在一批电动货运车上试用。Wendel提出了将能量再生系统运用于车辆悬架系统，并且讨论了可能的实现方案。Saito研究了将振动能量转化为电能存储于蓄电池的方法。Hsu通过仿真发现车辆在高速道路上以96km/h车速行驶时，平均每车轮上实际可回收100W的振动能量，相当于驱动GM Impact（Wyczalek，1991）行驶所需能量的5%。Harada等人利用直线直流电机作为一个阻尼器，再生了汽车的振动能量。Kim 和Okada利用脉宽调节升压斩波器实现了直流电机在低速中将振动能量转化为电能存储在电容器中，提高了振动能量再生效率。
1.3.2国内发展趋势
目前国内公开了一种回收悬挂减震器能量为新能源汽车充电的发电装置，涉及新能源汽车领域，该发电装置安装在汽车的减震器内，包括随汽车颠簸振动而上下运动的滚珠丝杠、发电机、与滚珠丝杠下部相连随滚珠丝杠上下运动的阻尼活塞组件、以及固定在减震器外壳内底部且与滚珠丝杠底部相连的丝杠导向轴套。上述发明在不增加能源消耗的基础上，将车辆行驶过程的闲置机械能转化为电能，使新能源汽车在行车过程中能够随时持续充电，延长新能源汽车到站充电的行驶里程，实现高效节能，同时为新能源汽车的进一步普及创造了条件。目前，国内从事减震器能量回收研究的专家相对还比较少。大多都停留在理论分析的阶段，进行实际实验的研究成果比较少。
何仁教授针对不同的结构方案，对馈能悬架的工作原理及其评价指标进行了详
细的阐述。吉林大学于长淼运用CARSIM及MATLAB/SIMULINK等仿真软件，分析了电磁馈能悬架的节能情况，结果表明电磁馈能悬架能够在一定程度上回收振动能量。西安理工大学的陈宏伟等基于节能与主动控制的考虑，提出了一种节能主动悬架系统，利用无刷永磁直线电机作动器作为主动悬架的作动器，设计了这种悬架的基本结构，根据车辆行驶路面不同，可以实现对振动能量的回收利用，当执行器速度与电磁力同向时，执行器处于电动状态，为悬架提供一个主动力；当速度和电磁力反向时，执行器处于发电状态，从而实现能量回收，并以SUV车辆悬架进行了仿真分析。
2理论基础
2.1 减震器
为加速车架和车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性，在大多数汽车的悬架系统内都装有减震器。减震器和弹性元件是并联安装的如图2-1所示。
图2-1 减震器和弹性元件的安装示意图
液力减振器的作用原理是：当车架与车桥作往复相对运动时，减振器中的活塞在缸筒内也作往复运动，减振器壳体内的油液便反复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。孔壁与油液间的摩擦及液体分子内的摩擦便形成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，被油液和减振器壳体所吸收，并散到大气中。
减震器的阻尼力越大，振动消除得越快，但却使并联的弹性元件的作用不能充分发挥，同时，过大的阻尼力还可能导致减震器连接零件及车架损坏。为解决弹性元件与减震器之间的这一矛盾，对减震器提出如下要求：
1.在悬架压缩行程（车桥与车架相互移近的行程）内，减震器阻尼力应较小，以便充分利用弹性元件的弹性，以缓和冲击。
2. 在悬架伸张行程（车桥与车架相对远离的行程）内，减震器的阻尼力应大，
以求迅速减振。
3. 当车桥与车架的相对速度过大时，减震器应当能自动加大液流通道面积，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。
在压缩和伸张两行程内均能起减振作用的减震器称为双向作用式减震器。另有一种减震器仅在伸张行程内起作用，成为单向作用式减震器[1]。
2.2 电磁发电技术
2.2.1法拉第电磁感应定律
1820年H.C.奥斯特发现电流磁效应后，人们便努力尝试寻找它的逆效应，提出了磁能否产生电，磁能否对电作用的问题。在这之后大约十年，物理学家发现了电磁驱动和电磁阻尼现象，这两种电磁现象是人们那时发现最早的电磁现象，但并没有人从理论上对其进行解释或描述，也没有人对其产生质疑。直到1831年8月，法拉第在同一个软铁环两侧分别绕制两个线圈，使其成为闭合回路，在导线下端附近平行放置一磁针，另一线圈与电池组相连。在接通开关后，线圈中就形成了闭合回路。实验发现，合上开关的瞬间，磁针发生了偏转，而在切断开关时，磁针会向相反的方向偏转，这表明在另一个线圈中出现了感应电流[2]。法拉第立即意识到，这是一种非恒定的暂态相应。紧接着他做了将近上百次实验，把产生感应电流的情形概括为5类：变化的电流，变化的磁场，运动的恒定电流，运动的磁铁，在磁场中运动的导体，并把这些现象正式定名为电磁感应，并于之后给出了电磁感应的完整定义及量化公式。 闭合电路中的的导体在切割磁感线时，导体中会产生电流，人们把这种现象叫做电磁感应现象，人们把导体中产生的电流、电动势，分别成为感应电流、感应电动势。 法拉第电磁感应定律可以描述为：当闭合回路中的磁通量发生变化时，闭合电路中就有感应电动势产生，并且感应电动势的大小与穿过该电路的磁通的变化率成正比。如式2-1所示。
dt d
n ?ε-= (2-1)
2.2.2电磁感应发电装置结构
电磁感应发电原理结构如图2-2所示
图2-2 电磁感应原理
2.3压电发电技术
2.3.1压电材料
压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。1880年，法国物理学家皮埃尔·居里和雅克·居里兄弟发现，把重物放在石英晶体上，晶体某些表面会产生电荷，电荷量与压力成比例。这一现象被称为压电效应。随即，居里兄弟又发现了逆压电效应，即在外电场作用下压电体会产生形变。压电效应的机理是：具有压电性的晶体对称性较低，当受到外力作用发生形变时，晶胞中正负离子的相对位移使正负电荷中心不再重合，导致晶体发生宏观极化，而晶体表面电荷面密度等于极化强度在表面法向上的投影，所以压电材料受压力作用形变时两端面会出现异号电荷。反之，压电材料在电场中发生极化时，会因电荷中心的位移导致材料变形[3]。
2.3.2压电效应
压电效应可分为逆压电效应和正压电效应。所谓的正压电效应，如图 2-3 所示，当对被极化的晶体施加外力时，晶体内部会产生电极化的现象，同时在被施加外力的表面积聚极性相反的电荷；而当所施加的外力撤去后，晶体又恢复到不带电的状态；当施加外力作用方向改变时，电荷的极性也会随之改变；晶体受力形变所产生的电荷量与施加的外力的大小成正比。我们经常利用正压电效应原理制作压电式传感器。
逆压电效应又被称作是电致伸缩效应，如图2-4，即当对被极化的晶体两个表面施加交变电场引起晶体周期性机械变形的现象。
图2-3 正压电效应
图2-4 逆压电效应
2.3.3压电发电装置基本模型
图2-5（a）模式和（b）模式是压电发电装置的两个机电耦合模式。在（a）型的机电耦合模式中，耦合产生的电场方向和应力对压电体的方向是相同的，如图2-5(a)所示。在(b)型机电耦合模式中，所产生的应力方向和电场方向是相互垂直的，如图2-5(b)所示。
图2-5 压电材料机电转换类型
3基于压电叠堆储能的新式能量回收装置的结构及工作原理
3.1压电叠堆发电装置的结构
压电叠堆发电装置的结构如图3-1所示，整个装置由连接杆、预压弹簧、调整螺母、连接螺母、压电叠堆、力传感器、球铰、激振杆等组成[4]。
图3-1 压电叠堆发电装置结构
1.连接螺母
2.压电叠堆
3.力传感器
4.球铰
5.激振杆
6.激振力
7.调节螺母
8.预压弹簧
9.连接杆
将压电发电装置安置在特殊设计的减震器中，减震器具体结构如图3-2所示，
图3-2 能量回收减震器
3.2能量回收装置的工作原理
汽车在经过不平路面时，车身会上下振动，为加速车身的振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性，在轿车上一般都安装有汽车减震器。液力减震器在衰减汽车振动时，
减震器活塞在缸筒内做往复运动，活塞在运动的过程中会对液压油产生压力，压力叠堆发电装置在接受油压之后，经压力传感器传给压力堆叠，压力叠堆变性后产生电荷输出，实现机械能转换成电能[6]。
4能量回收装置的等效模型分析
4.1 模型假设
1.忽略压电叠堆漏电电流的影响。
2.各压电陶瓷片之间是理想黏结的。
3.压电叠堆受到恒定压力作用产生的电荷由于收到叠堆内部电场的束缚无法形成电流。
4.2 等效模型
根据模型假设和图3-1所示结构，将发电装置等效为由压电叠堆和减震器内油压组成的系统，如图4-1所示[7]。
图4-1 压电发电装置等效模型图
根据压电叠堆的极化方向，可将压电叠堆方程简化为 E dT D T ε+= (4-1) E d T s S t E += (4-2) 式中，E 、S 分别为轴向电场强度和电位移；d 为恒定电场下的柔性系数；t d 为介电常数；D 、T 分别为轴向应变和应力。
4.3 发电装置的性能分析
下面将讨论叠堆长度L 、外力幅值F 、与频率F 、截面面积S 和系统阻尼系数ξ等对输出性能的影响。压电叠堆参数如表4-2所示[8]。
4.4油压频率f对回收装置输出特性的影响
图4-3所示为激振杆质量分别为25g、20g、17.84g、15g和10g,激振力幅值F 为1500N时,电流、压电叠堆输出电压随激振力频率f的变化情况。由图4-3可知,随着激励杆质量的增大, 电流、压电叠堆产生的输出电压均减小。除此之外,当压电叠堆一阶固有频率与激振力频率一致时,压电叠堆处于谐振状态, 压电叠堆输出电压和电流达到最大,并且压电叠堆振动位移幅值、应变和应力也均达到最大[9]。
图4-3 输出电压、电流随压力频率的变化图
4.5压电叠堆长度对输出特性的影响
下面将讨论压电叠堆长度对输出特性的影响。如下图4-4所示是m =17.84g,f
=1650Hz,F=1500N时电流、压电叠堆输出电压随压电叠堆长度的变化情况。当压电叠堆的振动位移达到最大时,其输出电压、电流也达到最大。由图4-4可见,当压电叠堆长度正好满足压电叠堆的谐振频率方程时,压电叠堆处于谐振状态[10]。
图4-4 压电叠堆长度对输出电流、电压的影响图
4.6压电叠堆截面面积S对输出特性的影响
如下图4-5所示是激励杆质量为m =15g,F=1500N,频率f =1650Hz时压电叠堆输出电流、电压随压电叠堆截面面积的变化情况。由下图4-5可见,当压电叠堆的截面面积增大到使压电叠堆产生谐振时,其输出电压、电流达到最大[11]。
图4-5 压电叠堆截面面积S对输出特性的影响
4.7本章小结
1.当激振力频率一定时，激振力越大，发电特性越好。在激振力频率与装置的
谐振频率一致的情况下，电流、电压达到最大。
2．在激振力频率一定的情况下,压电叠堆的长度、截面面积和弹性柔性系数都有一个最佳值。通过调整不同的参数，使该值刚好满足压电叠堆的频率方程,并且使压电叠堆处于谐振状态,在这种情况下压电叠堆的发电能力达到最大。
3.选用高压电常数的压电陶瓷能够提高发电输出特性[12]。
5能量回收装置输出电路
能量回收电路由三部分组成，包括接口电路、压电换能器和电源管理模块。电源管理模块是整个系统的重要组成部分，为整个电路提供控制。回收电路结构的原理如图5-1所示。回收电路由脉冲充电单元和滤波整流单元组成。整流部分的作用是将压电能量单元中压电片受压变形后产生的交流电转笔成直流电。整流部分和脉冲充电单元分别由滤波电容、整流桥和充电电容、场效应管、低功耗的电压比较器组成。
通过采用脉冲充电的方式，可已经接口电路的输出功率稳定在最优负载输出功率的55%左右[13]。
图5-1 脉冲充电方式的接口电路
通过结合发电装置和回收电路之后，理论上当压电片受到的压力为1500N时回收的功率约为100mW。最终将通过压电换能器转换的电能储存在电容C1中。
在附图5-4所示的能量回收控制单元中，电源管理模块是该单元的一个重要组成部分，它主要包括一个低功耗的电压比较器U5、一个低功耗的交流-直流转换器U3，一个场效应管Q3[14]。电源管理模块有如下的工作原理：阀值开关电路由场效应管Q3与电压比较器配合组成，电压比较器将超级电容C1的电压和预设值进行比较，当电容电压大于预设值时，电压比较器发出信号，打开开关Q3,这时超级电容中储存的电
能通过MAX1724转换芯片转换成14V电压，给蓄电池充电，这样就完成了储能的过程[15]。
6结论与展望
本文研究的目的是为了设计能量回收装置以及回收电路的设计，减震器通过安装能量回收装置，使得减震器能够回收汽车在振动过程中的能量，提高能源的利用率，已达到节能减排的目的。
本文完成了以下主要工作：
1.通过上查阅国内外相关资料，提出了压电叠堆发电装置在减震器内部的应用的假想。
2.通过汽车理论、压电方程等原理应用数学建模对压电能量回收装置在减震器内部的可行性进行分析，并得出该方案的可行性。
3.通过电子元件的选择及单片机的应用，设计了一套集控制与一体的能量回收电路，并进行可行性分析。
通过本文的研究，可以得出一下结论，装有能量回收装置的减震器，可以回收汽车在振动过程中的部分能量。进一步提供能源的利用效率，在能源短缺的今天，如果该设计能被最终应用于实际生产将是一个非常有利的事。但是由于本人水平有限，不能将装置设计的十分完美，装置安装的位置以及电路的设计可能都存在缺陷，电路还需进一步优化，能量回收效率还有待进一步提高。
本文基本实现了设计的目标，但是由于压电叠堆结构的研究还不很成熟，造成对发电装置的具体结构尺寸还不精确，在减震器内部的实际应用还有待进一步研究，接下来，我们可以对本文现有的研究进一步研究：
1. 选择更加优良的压电材料，选择合适的横截面积，进一步缩小能量回收装置的尺寸，增加能量回收的效率。
2. 设计一套与之相匹配的回收电路，使其能量在回收过程中不会有很大的损失，进一步提高回收的效率。
相信通过以后不断的学习研究，国内在汽车节能方面的研究成果会越来越多，最终会在世界范围内占有一席之地。
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Design of energy recovery device for automobile shock absorber
Abstract: Traditional passive suspension and semi-active suspension can only have accelerated frame and body vibration attenuation effect, and no effect on the vibration energy recovery. When car shock absorber force , shock absorber of hole wall and the friction between the oil and liquid friction within the molecular form of vibration damping force. It make the body and frame of the vibration energy into heat energy, absorption by shell oil and shock absorberClosed and scattered into the atmosphere. This part of energy is wasted. Design a kind of energy recovery device, energy recovery equipment parts of the shock absorber internal pressure can be converted into the electrical energy storage. By looking at a lot of useful information on energy conversion, and comparing of various energy recovery schemes, and ultimately determine the damper with energy recovery device of the piezoelectric pile the pressure inside the can recycle. In this paper, the working principle of piezoelectric energy recovery device, design theory, mathematical model and analysis are summarized.
Key words: Energy recovery; Storage; Piezoelectric stac k
谢辞
在学士论文即将完成之际，作者在此感谢在大学期间对我帮助的人们。首先，感谢马老师对自己论文的指导和帮助。本论文从选题到定稿再到最后的完成都是在马老师的指导下完成的，马老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，平易近人的人格魅力对我影响深远。这对我现在的学习以及以后的工作都会产生很大的帮助。我将会以马老师的优秀工作作风为榜样，严于律己，不断进取。在此，我向我的导师表示衷心的感谢和崇高的敬意。感谢系里老师对我在专业知识上的悉心教导和帮助，让我对我们汽车工车系的知识有了一个较为完美的认识，也给我本次论文的写作带来了很大帮助。
另外感谢帮助过我的同学和朋友们，感谢他们对我的帮助。
最后我要感谢我的父母，这么多年来对我生活学习的无私支持和关怀，同时我也深深感到这么多年来对他们的亏欠，希望父母健康快乐的生活每一天是我最大的心愿。
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减震器设计及发展毕业论文 目录 1 绪论 (1) 1.1 选题的目的和意义 (1) 1.2 减振器的发展历史 (1) 1.3 减振器的分类 (2) 1.4 液压减振器国外发展状况和发展趋势 (3) 1.5 研究的主要容及方法 (4) 2 减振器的类型和工作原理 (5) 2.1 减震器的类型与型号 (5) 2.2 减震器形式的选择 (5) 2.3 减振器的工作原理 (6) 2.4 减振器的结构.工作原理及优点 (6) 2.5 减震器的标准 (7) 2.6 减震器的使用措施及注意事项 (7) 3 减震器的设计 (9) 3.1 减震器数据的选择 (9) 3.3 芯轴的设计与强度校核 (11) 3.4 上接头凸台校核 (12) 3.5 螺纹的选择 (13) 3.6 螺纹牙的强度校核 (13)
3.7 花键的设计与选择 (16) 4密封元件 (20) 4.1 密封元件材质的设计和选用 (20) 4.2 密封元件常用的材料 (20) 4.3 密封盘根 (24) 5 液压减震器的使用方法 (28) 5.1 减震器在钻柱中的连接位置 (28) 5.2 下井前的检查 (28) 5.3 起钻后的检查 (28) 5.4 注意事项 (28) 5.5 维修与试验 (29) 5.6 检查与维修 (29) 5.7 组装 (29) 5.8 注油 (30) 6 结论 (31) 参考文献 (32) 致谢 (33)
1 绪论 1.1 选题的目的和意义 减振器主要是用于减小或削弱振动对设备与人员影响的一个部件。它起到衰减和吸收振动的作用。使得某些设备及人员免受不良振动的影响, 起到保护设备及人员正常工作与安全的作用, 因此它广泛应用于各种机械的频繁起降等, 对减振器的要求愈来愈高。人们不但要求安全可靠, 而且要求旅途舒适, 对此减振器起着举足轻重的作用。 1.2 减振器的发展历史 世界上第一个有记载、比较简单的减振器是1897年由两个姓吉明的人发明的。他们把橡胶块与叶片弹簧的端部相连，当悬架被完全压缩时，橡胶减振块就碰到连接在汽车大梁上的一个螺栓，产生止动。这种减振器在很多现代汽车悬架上仍有使用，但其减振效果很小。 1898年，第一个实用的减振器由一法国人特鲁芬特研制成功并被安装到摩托赛车上。该车的前叉悬置于弹簧上，同时与一个摩擦阻尼件相连，以防止摩托车的振颤。减振器的结构发展主要经历了以下几种发展形式： 加布里埃尔减振器，它是由固定在汽车大梁上的罩壳和装在其里面的涡旋形钢带组成，钢带通过一个弹簧保持其力，钢带的外端与车桥轴端连接，以限制由振动引起的弹跳量。 平衡弹簧式减振器，这是加到叶片弹簧上的一种辅助螺旋弹簧。由于每一个弹簧都有不同的谐振频率，它们趋向于抵消各自的振颤，但同时也增大了悬架的刚性，所以很快就停止了使用[1]。 空气弹簧减振器，空气弹簧不仅兼有弹簧和吸振的作用，而且常常可省去金属弹簧。第一个空气弹簧减振器是1909年由英国考温汽车工厂研制成功的。它是一个圆柱形的空气筒，利用打气筒可以把空气经外壳上部的气阀注满空气筒，空气筒的下半部分容纳一个由橡胶和帘布制成的膜片。因为它被空气所包围，所以其工作原理与充气轮胎相似，它的主要缺点是常常泄漏空气。 液压减振器，第一个实用的液压减振器是1908年由法国人霍迪立设计的。液压减振器的原理是迫使液流通过小孔产生阻尼作用。通常的筒式减振器是由一个与汽车底盘固定的带有节流小孔的活塞和一个与悬架或车桥固定的圆柱形贮液筒组成。门罗在1933年为赫德森制造的汽车装用了第一个采用原始液压减振器的汽车。到了二十世纪三十年代末，双作用减振器在美国生产的汽车上被普遍采用。到了二十世纪六十年代，欧洲采用的杠杆式液压减振器占了优势，这种减
4-1汽车减振器的选型设计.
汽车减振器的选型设计 东风汽车工程研究院陈耀明 2010年11月12日
目录 一、汽车减振器的作用和功能---------------------------4 1、减振器的作用--------------------------------------4 2、减振器的功能--------------------------------------4 （1）对自然振动--------------------------------------4 （2）对强迫振动--------------------------------------6 二、汽车减振器选型设计的任务-------------------------8 三、汽车减振器额定阻力和工作缸直径的选择-------------9 1、线性减振器的阻尼特性------------------------------9 2、实际减振器的非线性--------------------------------9 3、减振器示功试验的标准规范-------------------------10 4、悬架系统相对阻尼系数与减振器阻尼系数的关系-------11 5、计算额定阻力-------------------------------------12 6、选择减振器工作缸直径-----------------------------13 四、验算悬架系统在各种工况下的振动特性--------------14 五、减振器行程和长度的确定--------------------------14 1、减振器最大压缩（上跳）行程-----------------------14
减震器工作原理详解
汽车悬架知识专题：减震器工作原理详解 悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减振器，为衰减振动，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器，其工作原理是当车架（或车身）和车桥间受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振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振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振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。 减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务，阻尼力过大，将使悬架弹性变坏，甚至使减振器连接件损坏。因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾。 (1) 在压缩行程（车桥和车架相互靠近），减振器阻尼力较小，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），减振器阻尼力应大，迅速减振。 (3) 当车桥（或车轮）与车桥间的相对速度过大时，要求减振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振器，且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器，还有采用新式减振器，它包括充气式减振器和阻力可调式减振器。
1. 活塞杆； 2. 工作缸筒； 3. 活塞； 4. 伸张 阀；5. 储油缸筒； 6. 压缩阀；7. 补偿阀； 8. 流通阀；9. 导向座；10. 防尘罩；11. 油 封 双向作用筒式减振器示意图 双向作用筒式减振器工作原理说明。在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞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。减振器在伸张行程时，车轮相当于远离车身，减振器受拉伸。这时减振器的活塞向上移动。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
纯电动汽车制动能量回收技术
纯电动汽车制动能量回 收技术 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
纯电动汽车制动能量回收技术 电动汽车制动能量回收技术是利用汽车在踩动刹车进行减速时将制动效能转变为电能储存并回收到电池当中，摩擦能量没有被浪费掉而是变相扩充了电池的容量，增加了纯电动汽车的续航里程，并且减少了刹车系统耗材的磨损。 电动汽车在“新能源”话题备受瞩目的今日已经不是个陌生词语，但是电动汽车的历史比大多数人想像得要长很多。1896年还推出了为电动车换电的服务，也就是我们今天所说的“充电桩”的雏形[仇建华，张珍，电动汽车制动能量回收方式设计[J].上海汽车.2012，12.]；在十九世纪末二十世纪初的交通大变革中，电动汽车作为一种新型事物快速成长但又迅速陨落。有社会环境的影响也有自身条件的限制。 目前常见的纯电动汽车，其动力电池组、电池变换器和电动机之间为电气连接，电动机、减速器和车轮之间为机械连接。 纯电动汽车制动能量回收技术研究背景 ?动车从登上历史的舞台开始，续航性能如何提升一直是人们争议很大的点。从根本上来说，续航能力可以通过
改进蓄能和驱动方式来提高，除此之外，制动能量回收也是重要的方式之一。 制动能量回收，简单来说，就是把电动汽车的电机组中无用的部分、不需要的部分，甚至有害的惯性转动带来的动能转化为电能，并返回给蓄电池，与此同时产生制动力矩，使电动机快速停止惯性转动，这整个过程也就成为再生制动过程[叶永贞，纯电动汽车制动能量回收系统研究[D].山东：青岛理工大学，2013.]。 电动汽车发展至今，已有大部分安装了类似装置以节约制动能，经过研究发现，在行驶路况频繁变化的路段，制动能量回收技术可以增加20%左右的续驶里程。 制动能量回收方法 制动能量回收方法有常见三种： 飞轮蓄能。特点：①结构简单；②无法大量蓄能。 液压蓄能。特点：①简便、可大量蓄能；②可靠性高。 蓄电池储能。特点：①无法大量蓄能②成本太高。 电动汽车制动能量回收系统的结构 无独立发电机的制动能量回收系统。①前轮驱动制动能量回收系统；②全轮驱动能量回收制动系统。有独立发电机的制动能量回收系统。 系统传动方式
汽车离合器课程设计说明书
1 《汽车设计》课程设计 题目:汽车离合器设计 专业：交Y 班级：091 学号：200900207XXX 姓名：XXX 指导老师：韦志林 完成日期： 成绩:
1 目录 任务与背景分析 (4) 1离合器主要参数选择 (5) 1.1 初选摩擦片外径D、内径d、厚度b (5) 1.2 后备系数β (5) P (6) 1.3 单位压力 1.4 摩擦因数f、离合器间隙Δt (6) 2 离合器基本参数的优化 (6) 2.1 设计变量 (6) 2.2 目标函数 (7) 2.3 约束条件 (7) 3摩擦片尺寸校核与材料选择。 (7) 4膜片弹簧的设计 (8) 5.扭转减振器的设计 (11) 6减振弹簧的计算 (12) 6.1减振弹簧的分布半径R0 (12) 6.2单个减振器的工作压力P (12) 6.4减振弹簧刚度k (13) 6.5减振弹簧有效圈数 (13) 6.6减振弹簧总圈数n (13) l (14) 6.7减振弹簧最小高度min 6.8全部减震弹簧总的工作负荷 (14) 6.9单个减震弹簧的工作负荷P (14) 6.9.1减震弹簧总变形量 (14) 6.9.2减震弹簧自由高度 (14) 6.9.3减震弹簧预变形量 (14) 6.9.4减震弹簧安装高度 (14) 6.9.5从动片相对从动毂的最大转角 (14) 7.1从动盘毂 (15) 7.2从动片 (15) 7.3波形片和减振弹簧 (15) 8压盘设计 (15) 8.1离合器盖 (15) 8.2压盘 (16) 8.2.3分离轴承 (16) 9.总结 (17) 10参考文献 (17)
1 前言 对于内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的，按动力传递顺序来说，离合器应是传动系中的第一个总成。目前，目前汽车上广泛采用弹簧压紧的摩擦式离合器，摩擦离合器是一种依靠主、从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构和操作机构等四部分。 离合器是设置在发动机与变速器之间的动力传递机构，其主要功用是：切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系统平顺地结合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系统分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系统所承受的最大转矩，以防止传动系各零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。 随着汽车发动机转速、功率的不断提高和汽车电子技术的高速发展，人们对离合器的要求越来越高。从提高离合器工作性能的角度出发，传统的推式膜片弹簧离合器结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式正向自动操纵的形式发展。因此，提高离合器的可靠性和延长其使用寿命，适应发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操纵，已成为离合器的发展趋势。 设计的目的和意义：本次设计，我力争把离合器设计系统化，让离合器在任何行驶条件下，既能可靠的传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止过载。结合时要完全、平顺、柔和，保证起初起步时没有抖动和冲击。分离是要迅速、彻底。从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换档和减小同步器的磨损。应有猪狗的吸热能力和良好的通风效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。具有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、使用寿命长。为离合器设计者提供一定的参考价值
轿车减振器的设计方案书
毕业论文（设计） 题目：轿车减震器的设计 （英文）：Shock Absorber Design of car 院别：机电学院 专业：机械设计制造及其自动化(汽车工程） 姓名：曾令剑 学号：2004090243025 指导教师：陈森昌 日期：2009年5月28日
轿车减震器的设计 摘要 本文设计出适用于中国一般城市道路使用的双作用筒式减振器。首先，根据轿车的质量算出减振器的阻尼系数，确定缸体结构参数，然后建立流体力学模型，先选定一条理想的减振器标准阻尼特性曲线，然后利用逼近理想阻尼特性曲线的方法，进行各阀、系的设计计算；在此基础上，设计出整个减震器，并对主要部件的强度进行了校核。 关键词：双作用筒式减振器；流体力学模型；理想特性曲线；强度校核
轿车减振器的设计 Shock Absorber Design of car Abstract The double use of drum shock absorber which applicable to the general city road conditions in China is designed in the paper. First of all, the damping coefficient of the shock absorber is calculated according to the quality of car. The parameters of the cylinder structure are determined. And then a hydrodynamic model is set up. The valve and the Department are calculated and the designed by using the way of approach to the damping characteristics of the ideal standard shock absorber curve. After that a set of the double use of drum shock absorber is designed. The strength of the main parts of the shock absorber is checked. Key words: Double use of shock absorber; hydrodynamic model; characteristics of the ideal curve; strength checking 1
汽车液压减震器的设计与研究范本
汽车液压减震器的设计与研究
论文题目： 汽车液压减震器的设计与研究 Design and research of vehicle hydraulic shock absorber 指导教师签字： 答辩小组成员签字：
摘要 当前，汽车行业一直在快速的发展，这样情况也致使广大人民群众除了要求汽车要有最基本的安全，同时还对汽车的舒适度以及稳定性提出了更高的要求。人民所要求的汽车是要具有相正确稳定性以及舒适性，二者缺一不可。那么想要增加汽车乘坐的舒适度，汽车减震器则是汽车发展中不可或缺的零件，同时还能够在一定程度上保证汽车的舒适性和稳定性，除此之外，它还能够有效的避免其它零件的过度损坏，因此当前在汽车领域中对于减震器的研究是非常重要的内容。 关键词：汽车；液压减震器；设备控制
ABSTRACT At present, the auto industry has been rapid development, this situation has also led to the broad masses of people in addition to the requirements of automobile must have the most basic safety, but also put forward higher requirements on the vehicle comfort and stability, people's car just required a stable and relative comfort of vehicle vibration can effectively solution. The shock absorber is an integral part of the development of automobile, but also can ensure the vehicle comfort and stability in a certain extent, besides, it can also effectively avoid excessive damage to other parts, so the current in the automotive field for the study of shock absorber is very important. Key words: automobile; hydraulic shock absorber; equipment control
纯电动汽车制动能量回收技术
纯电动汽车制动能量回收技术 电动汽车制动能量回收技术是利用汽车在踩动刹车进行减速时将制动效能转变为电能储存并回收到电池当中，摩擦能量没有被浪费掉而是变相扩充了电池的容量，增加了纯电动汽车的续航里程，并且减少了刹车系统耗材的磨损。 电动汽车在“新能源”话题备受瞩目的今日已经不是个陌生词语，但是电动汽车的历史比大多数人想像得要长很多。1896年还推出了为电动车换电的服务，也就是我们今天所说的“充电桩”的雏形[仇建华，张珍，电动汽车制动能量回收方式设计[J].上海汽 车.2012，12.]；在十九世纪末二十世纪初的交通大变革中，电动汽车作为一种新型事物快速成长但又迅速陨落。有社会环境的影响也有自身条件的限制。 目前常见的纯电动汽车，其动力电池组、电池变换器和电动机之间为电气连接，电动机、减速器和车轮之间为机械连接。 纯电动汽车制动能量回收技术研究背景 ?动车从登上历史的舞台开始，续航性能如何提升一直是人们争议很大的点。从根本上来说，续航能力可以通过改进蓄能和驱动方式来提高，除此之外，制动能量回收也是重要的方式之一。 制动能量回收，简单来说，就是把电动汽车的电机组中无用的部分、不需要的部分，甚至有害的惯性转动带来的动能转化为电能，并返回给蓄电池，与此同时产生制动力矩，使电动机快速停止惯性转动，这整个过程也就成为再生制动过程[叶永贞，纯电动汽车
制动能量回收系统研究[D].山东：青岛理工大学，2013.]。 电动汽车发展至今，已有大部分安装了类似装置以节约制动能，经过研究发现，在行驶路况频繁变化的路段，制动能量回收技术可以增加20%左右的续驶里程。 制动能量回收方法 制动能量回收方法有常见三种： 飞轮蓄能。特点：①结构简单；②无法大量蓄能。 液压蓄能。特点：①简便、可大量蓄能；②可靠性高。 蓄电池储能。特点：①无法大量蓄能②成本太高。 电动汽车制动能量回收系统的结构 无独立发电机的制动能量回收系统。①前轮驱动制动能量回收系统；②全轮驱动能量回收制动系统。有独立发电机的制动能量回收系统。 系统传动方式 液压混合动力系统的系统传动方式有四种：串联式；并联式；混联式；轮边式。 串联式混合动力驱动系统。串联式混合动力驱动系统，动力源有：发动机和高压蓄能器。 这种方式只适合整车质量小、车速不能过高的小型公交车等。 并联式混合动力驱动系统。并联式混合动力驱动系统动力源是发动机和高压蓄能器。但并联式车辆在制动能量再生系统不工作或出故障时可以由发动机单独直接驱动车辆。 并联式系统的驱动路线有两条，一条是由发动机传给变速器，
离合器设计说明书
中华人民共和国教育部 X X X X X大学 课程设计说明书 设计题目：拉式膜片弹簧离合器设计学生： 指导教师： 学院： 专业：
拉式膜片弹簧离合器设计 摘要 离合器的主要功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递，设计的离合器应在任何行驶条件下，都能可靠地传递发动机所在工况的最大转矩，有适当的转矩储备并且防止传动系过载。本设计在参考了多种离合器结构形式的基础上，具体设计了一个拉式膜片弹簧离合器。 关键词：拉式；膜片弹簧离合器；结构设计
目录 1 离合器主要参数的选择 (1) 2 离合器基本参数的优化 (1) 2.1 设计变量 (1) 2.2 目标函数 (1) 2.3 约束条件 (2) 3 膜片弹簧的设计 (3) 3.1 膜片弹簧的基本参数的选择 (3) 3.2 膜片弹簧的弹性特性曲线 (4) 3.3 强度校核 (4) 4 扭转减振器的设计 (4) 4.1 扭转减振器主要参数 (4) 4.2 减振弹簧的计算 (6) 5 从动盘总成的设计 (8) 5.1 从动盘毂 (8) 5.2 从动片 (8) 5.3 波形片和减振弹簧 (8) 6 压盘设计 (8) 6.1 离合器盖 (8) 6.2 压盘 (8) 6.3分离轴承 (8) 7 小结 (10) 参考文献 (11)
1 离合器主要参数的选择 1.1 初选摩擦片外径D 、内径d 、厚度b 根据《汽车离合器》（徐石安，江发潮编著，清华大学出版社出版）式3.2.1，有D =A T e max 100 ，对于小轿车 A=47，得D=100 32847 264.173= 根据《汽车离合器》（徐石安，江发潮编著，清华大学出版社出版）表3.2.1可知，取D=325mm ，d=172mm ，b=3.5mm 1.2 后备系数β 由于所设计的离合器为膜片弹簧离合器，在使用过程中其摩擦片的磨损工作压力几乎不会变小（开始时还有些增加），再加上小轿车的后备功率比较大，使用条件较好，宜取较小值，故取β＝1.25。 1.3 单位压力0P 根据《汽车离合器》（徐石安，江发潮编著，清华大学出版社出版）3.2.3节可知，对于小轿车 当D ≥230mm 时,则0P ＝1.18/D Mpa ； 当D< 230mm 时，则0P ＝0.25Mpa ； 所以由于D ＝325mm,取0P ＝0.165Mpa ； 故根据《汽车设计》（王望予编著，机械工业出版社出版）表2－2，摩擦片材料选择石棉基材料。则取0P ＝0.2Mpa 1.4 摩擦因数f 、离合器间隙Δt 故根据《汽车设计》（王望予编著，机械工业出版社出版）表2－4摩擦因数f=0.3 离合器间隙Δt=3mm 选用单片从动片所以摩擦面数取 Z=2 2 离合器基本参数的优化 2.1 设计变量 后备系数β取决于离合器工作压力F 和离合器的主要尺寸参数D 和d 。单位压力P 也取决于离合器工作压力F 和离合器的主要尺寸参数D 和d 。因此，离合器基本参数的优化设计变量选为： T T FDd x x x X ] [] [321== 2.2 目标函数 离合器基本参数优化设计追求的目标，是在保证离合器性能要求的条件下使
二级汽车减震器设计
摘要 在本文中，设计适合中国城市道路一般使用的双级双作用筒式减震器的。首先，根据汽车减震器阻尼系数的质量计算来确定气缸的结构参数，然后建立流体动力学模型，一个理想的标准减震器阻尼特性曲线首先选择，然后使用阻尼特性曲线的理想方法近似，对每个气门机构的设计计算，在此基础上，该阻尼器的整个设计，和主要部件的强度被检测。 关键词：二级减振器；流体力学模型；理想特性曲线；强度校核
Abstract Dual use it for general urban Chinese road design drum shock absorbers. First, the shock absorber damping coefficient, calculated according to the mass of the vehicle. Cylinder configuration parameters are determined. Then hydrodynamic model. Methods valve and the Department is calculated and designed, the way the damping characteristics of the shock absorbers ideal standard curve. After that, a group of dual-use drum shock absorber design. The main portion of the intensity of the shock absorber is checked. Key words: Double absorber; hydrodynamic model; characteristics of the ideal curve; strength checking
液压减震器发展及工作原理之欧阳歌谷创作
一、减震器的发展历史 欧阳歌谷（2021.02.01） 减震器从出现到今天已经有了100多年的历史，最早车辆的减震系统由弹簧构成，虽然弹簧可以减轻路面冲击，性能较可靠，但它容易产生共振现象。在 1908年，世界第一台液压减震器研制成功，它用隔板将橡胶制成节流通道分为两部分，通过油液与节流通道摩擦，达到减震目的。之后，在20世纪30年代，摇臂式减震器得到普遍应用，工作压力在l0MPa 20MPa之间，但结构复杂、易损坏、体积大，最终被淘汰。二战之后，简式液压减震器取代了摇臂式减震器，其成本低，寿命长，但容易出现充油不及时的问题，若充油不及时，会影响减震效果，产生噪音与冲击。直到20世纪50年代，充气式减震器的出现解决了以上的问题，在双筒内充入低压0．4MPa~0．6MPa的氮气可以解决充油不及时的问题。同时单筒式充气减震器也开始发展，其采用浮动活塞的结构，使充入的氮气形成2．0MPa2．5MPa的高压气体，性能优于双筒式减震器，而且质量轻、性能好，但其成本较高。 油压减振器是铁道机车车辆上的一个重要部件。由于机车车辆的车轮与钢轨面之间是钢对钢的接触，因此，车轮表面的不规则和轨道的不平顺都直接经车轮传到悬挂部件上去，使机车车辆各部分高频和低频振动。如果这种振动不经过减振器来衰减，就会降低机械部件的结构强度和使用寿命，恶化运行品质。油压减
振器其性能优劣直接影响到行车的安全性和舒适性。尤其近年来我国铁路进入一个飞速发展时期，特别是在铁路跨越式发展政策的指引下，我国铁路将会进入一个全新的发展阶段。 二、减振器的基本结构大体相同，主要区别是： ( 1 )活塞的行程以及接头的安装尺寸不同； ( 2 )GS H、GYAW、G OH 3 种水平布置的减振器多了橡胶囊； ( 3 )GY AW、GOH的节流阀与另外3种不同。 基本结构见图 41、图 42 ，G S V、GS H、GYAW 图略。 1——上接头2——橡胶球较3——销轴4——防尘罩组成5——活塞杆6——防尘圈7——压盖；8——密封圈；9——油封圈；10——螺盖；11——0型密封圈 12——密封圈 13——活塞 14——节流阀弹簧 15——调节螺钉 16——压缩阀（一）17——压缩阀（二）18——回油阀片19——回油阀座20——底阀座21——弹簧螺盖22——底阀座弹簧23——底阀压缩阀24——油缸25——储油罐26——液压油27——拉伸阀（一）28——拉伸阀（二） 29——导承 图41 一系垂向简振器 1——上接头2——橡胶球较3——销轴4——防尘罩组成5——活塞杆 6——防尘圈 7——压盖 8——密封圈9——油封圈 10——螺盖11——0型密封圈 12——密封圈13——活塞 14——节流阀弹簧 15——调节螺钉 16——压缩阀（一） 17——压缩阀（二）18——回油阀片 19——回油阀座20——底阀座 21——弹
汽车离合器设计说明书 毕业设计
1、离合器概述 对于以内燃机为动力的汽车，离合器在机械传动系中是作为一个独立的总成而存在的，它是汽车传动系中直接与发动机相连的总成。目前，各种汽车广泛采用的摩擦离合器是一种依靠主从动部分之间的摩擦来传递动力且能分离的装置。它主要包括主动部分、从动部分、压紧机构、和操纵机构等四部分。 离合器的功用主要的功用是切断和实现发动机对传动系的动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；在换档时将发动机与传动系分离，减少变速器中换档齿轮之间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系各零件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。 2、设计要求及其技术参数 基本要求： 1）在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止过载。 2）接合时要完全、平顺、柔和，保证起初起步时没有抖动和冲击。 3）分离时要迅速、彻底。 4）从动部分转动惯量要小，以减轻换档时变速器齿轮间的冲击，便于换档和减小同步器的磨损。 5）应有足够的吸热能力和良好的通风效果，以保证工作温度不致过高，延长寿命。 6）操纵方便、准确，以减少驾驶员的疲劳。 7）具有足够的强度和良好的动平衡，一保证其工作可靠、使用寿命长。 技术参数: 车型：华丽特锐2WD 整车质量（kg）：1050 最大扭矩/转速（N·m/rpm）：120/3200 主减速比：5.285 一档速比： 滚动半径：350mm 3、结构方案分析 3.1从动盘数的选择：单片离合器 单片离合器：对乘用车和最大质量小于6t的商用车而言，发动机的最大转矩
一般不大，在布置尺寸容许条件下，离合器通常只设有一片从动盘。 单片离合器的结构简单，轴向尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底，采用轴向有弹性的从动盘可保证结合平顺。 3.2压紧弹簧和布置形式的选择：拉式膜片弹簧离合器 膜片弹簧是一种由弹簧钢制成的具有特殊结构的碟形弹簧，主要由碟簧部分和分离指部分组成。 1. 膜片弹簧离合器与其他形式的离合器相比，有如下优点： 1) 具有较理想的非线性弹性特性。 2) 兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用。 3) 高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定。 4) 以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。 5) 通风散热良好，使用寿命长。 6) 膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好。 2. 与推式相比，拉式膜片弹簧离合器具有许多优点：取消了中间支承各零件，并不用支承环或只用一个支承环，使其结构更简单、紧凑，零件数目更少，质量更小等。 3.3膜片弹簧的支撑形式 图3-1为拉式膜片弹簧的支承形式—单支承环形式，将膜片弹簧大端支承在离合器盖杀中的支承环上。 图3-1
汽车悬架优化设计_毕业设计论文
4.4.4主销内倾角的优化 (23) 4.4.5轮距优化 (23) 4.4.6各定位参数同时优化 (24) 4.4.6.1前束优化后的图形 (25) 4.4.6.2车轮外倾角优化后的图形 (25) 4.4.6.3主销后倾角优化后的图形 (25) 4.4.6.4主销内倾角优化后的图形 (25) 4.4.6.5轮距变化优化后的图形 (26) 4.4.6.6各参数优化前后的数值表 (26) 4.4.6.7小结 (27) 结论 (27) 致谢 (27) 参考文献 (27)
引言 汽车悬架是汽车一个非常重要的部件。汽车悬架是汽车的车架与车桥或车 轮之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和 力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动， 以保证汽车能平顺地行驶。另外，悬架系统能配合汽车的运动产生适当的反应， 当汽车在不同路况作加速、制动、转向等运动时，能提供足够的安全性，保证操 纵不失控。所以，悬架是汽车底盘中最重要、也是汽车改型设计中经常需要进行 重新设计的部件。汽车行驶中路面的不平坦、凸起和凹坑使车身在车轮的垂直作 用力下起伏波动，产生振动与冲击；加减速及制动和转弯使车身产生俯仰和侧倾 振动。这些振动与冲击会严重影响车辆的平顺性和操纵稳定性等重要性能。悬架作为上述各种力和力矩的传动装置，其传递特性能的好坏是影响汽车行驶平顺性 和操纵稳定性最重要、最直接的因素。只有当汽车底盘配备了性能优良的悬架， 才会得到整车性能优良的汽车。 悬架按照结构分大体可以分为独立式悬架和非独立式悬架。非独立悬架具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点，但由 于其舒适性及操纵稳定性都较差，在现代轿车中基本上已不再使用，多用在货车和大客车上。独立悬架是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架悬挂在车架或车 身下面的。其优点是：质量轻，减少了车身受到的冲击，并提高了车轮的地面附 着力；可用刚度小的较软弹簧，改善汽车的舒适性；可以使发动机位置降低，汽 车重心也得到降低，从而提高汽车的行驶稳定性；左右车轮单独跳动，互不相干，能减小车身的倾斜和震动。不过，独立悬架存在着结构复杂、成本高、维修不便 的缺点。现代轿车大都是采用独立式悬架，按其结构形式的不同，独立悬架又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬架等。麦弗逊悬架因为其 结构简单、制造成本低、节省空间方便发动机布置等优点被广泛地运用。大到宝马M3，保时捷911这类高性能车，小到菲亚特STILO，福特FOCUS，甚至国产的哈飞面包车前悬挂都是采用的麦弗逊式设计。 当前，中国汽车企业大多侧重于汽车整车的研发，而忽视了汽车主要零部件和相关配套产业的提供。然而从某种意义上讲，整车对于汽车产业不是最重要的，最重要的还是汽车关键零部件的创新和发展。关键零部件的科技含量综合体现汽车整车的创新能力和品牌建设能力。我国在底盘的集成设计及开发领域开发 设计起步较晚，设计和制造水平远远落后于国外发达国家。国内大多数整车及零部件制造企业都没有掌握悬架系统的自主设计和开发技术，大多数为引进外国技术进行复制开发和生产，几乎可以说国内企业的底盘技术基本上都是照搬过外 的，没有任何自己的技术。 在现代的工程研究领域，计算机仿真己成为热门研究课题。借助计算机的快速计算能力，人们不仅可以求出所需要的数值结果，还可以模拟出工程中的具体情况，以便人们可以直观的进行分析研究，我们称为计算机仿真技术。今天的机械系统仿真技术研究中，大多以多体系统理论作为研究上的理论基础。计算多体系统动力学的产生极大地改变了传统机构动力学分析的面貌，使工程师从传统的手工计算中解放了出来，只需根据实际情况建立合适的模型，就可由计算机自动求解，并可提供丰富的结果分析和利用手段；对于原来不可能求解或求解极为困 难的大型复杂问题，现可利用计算机的强大计算功能顺利求解；而且现在的动力学分析软件提供了与其它工程辅助设计或分析软件的强大接口功能，它与其它工
离合器设计说明书
工学院 课程设计 离合器设计 （设计题目） 1310111006俊男 （学生） 专业名称：车辆工程 课程名称：汽车设计 指导教师 (职称)：飞豹（副教授） 完成日期： 2014 年6月25日 2014年6月
摘要 离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成，其主要功用是切断和实现对传动系的动力传递，保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；在工作中受到大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，防止传动系各零件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。 本文通过对轿车整车参数的分析，并在拆装轿车膜片弹簧离合器及对其进行结构分析的基础上，对轿车离合器进行重新设计，使得轿车离合器设计更合理。首先对轿车离合器的结构型式进行合理选择，主要是对从动盘数及干湿式的选择、压紧弹簧的结构型式及布置和从动盘的结构型式选择，并利用CAXA电子图板软件绘制轿车膜片弹簧离合器装配图；再进行离合器的基本结构尺寸和参数的选择及计算；最后进行离合器零件的结构选型及设计计算，主要是对从动盘总成设计，压盘、传力片的设计校核，膜片弹簧主要参数的选择、设计和强度校核，并绘制离合器零件图。 关键词：轿车离合器膜片弹簧设计校核
Abstract Clutch is the assembly which is directly connected with engine in the automobile power train. And its main function is to cut off or implement the power transmission in the power train. It ensured the engine and the power train perfectly smooth join together when the automobile starting up and insure the automobile smooth starting up. The clutch is disconnected the engine and the power train when the automobile stage changeover. It reduced the impact between the shift gears of the transmission. When the transmission worked by the great dynamic load, the clutch can limit the breakdown torque of the power train, to prevent the accessory of the power train damage due to overload. It effectively reduced the vibration and noise of the power train. In this paper, based on the analysis of the car parameters, on the basis of dismantle and install diaphragm spring clutch of sedans and its structural analysis to redesign the sedan clutch for it makes the design of the car clutch more reasonable. First, we should be choose the structure of the car clutch reasonable. It is mainly choose the structure of the driven disk that wet or dry, the structure of pinched spring and the layout. And I make use of CAXA electronic drawing board software draw the assembly drawing of the cars Diaphragm spring clutch. Than I make sure the choice and design calculation of the clutch structure size and the basic parameters. Finally, I carry on the structure type slection of clutch parts and the design calculation. It is mainly design and checking the driven disk assembly, platen and patch of force. And I make sure diaphragm spring main parameters of the selection, design, strength check and draw the clutch detail drawing. Keywords：Car clutch; Diaphragm spring; Design; Checking