越野車油氣懸架系統及其密封的設計畢業設計論文正文-資料下載頁

　　

【正文】 孔和單向閥等阻尼結構，當油氣彈簧處于壓縮狀態時，單向閥和阻尼孔中都有油液流過，油液的速率比較低，彈簧缸產生的阻尼力比較低。當油氣彈簧處于復原狀態時，單向閥關閉，油液只能通過阻尼孔流經，這樣使油液流速加大，彈簧缸產生較大的阻尼力。正是在復原行程中產生了較大的阻尼力，抑制了復原運動，并迅速的衰減振動。本文中油氣彈簧結構中，二者的原理相同，都可以看作阻尼孔和單向閥并聯的結構。當阻尼孔長度較小時可利用薄壁小孔理論對其進行阻尼分析。 A腔與B腔之間筒形阻尼器結構 C腔與D腔之間盤形阻尼器結構設彈簧缸活塞上下運動的速度為，則A、B腔間油液的流量為： 式（）式中：——A、B兩腔間的油液流量（）；C、D腔間油液的流量為： 式（）式中：——C、D兩腔間的油液流量（）； 盤形阻尼器等效結構(1) 復原行程中，單向閥關閉，油液只經阻尼孔流動，根據實際液體的伯努利方程，經過節流孔的流量公式為： 式()復原行程的阻尼力，其表達式為: 式()A腔與B腔間的液壓差為； 式()式中：C——流量系數，通常取C=； ——阻尼孔總截面積()； ——單向閥有效過流面積()； ——油液密度，因假設油液不可壓縮，所以其值為常數（）；C腔與D腔間的液壓差為： 式()式中:——C腔與D腔間阻尼孔截面積()；由()～()可得油氣彈簧復原行程阻尼力為： 式()(2) 壓縮行程中，單向閥開啟，油液同時流經阻尼孔和單向閥，流量公式為: 式（）式中：——單向閥的過流面積。同理,易得油氣彈簧壓縮行程阻尼力為： 式()公式()、()分別表示了油氣彈簧復原行程和壓縮行程的阻尼力。復原行程和壓縮行程阻尼力的方向相反。油氣彈簧阻尼力可表示為： 式（）利用阻尼力對激勵速度 x求導，可以得到油氣彈簧的阻尼系數為： 式（）第八章 油氣彈簧強度校核 螺紋連接的強度計算油氣彈簧缸蓋與法蘭之間的螺栓組連接，收到軸向總載荷的作用，V的作用線與螺栓軸線平行，計算時可認為各螺栓平均受載，則每個螺栓所受的軸向工作載荷為： 式（）應當指出的是，各螺栓除承受軸向工作載荷F外，還受到預緊力的作用。各螺栓在工作時所受的總拉力，并不等于F和之和，而是殘余預緊力與工作拉力F之和，即： 式()為保證連接的緊密性，防止連接受載后結合面之間產生縫隙，應使，對于有密封性要求的連接： ,取 式（）螺紋連接件的許用拉應力按下式確定： 式()上式中：為螺紋連接件材料的屈服極限，查表得=640MPa， S為安全系數，查表取S=。根據螺栓危險截面的拉伸強度條件： 式（）又油氣彈簧缸內最高壓強要求達到40，所以： 因此選用M20螺栓。 缸體壁厚校核因為缸筒壁厚與缸筒內徑D的比值，所以 式（）所以滿足要求。第九章 油氣彈簧密封 活塞桿密封 密封件的選擇對液壓油缸、氣缸及液壓系統來說，密封件的優劣對于其設計、功能、以及使用壽命等具有決定性的影響。為了滿足工業界對實用密封解決方案的需要，要求活塞桿密封件能均勻作用在密封區域、耐磨損、抗間隙擠出、良好的介質相容性、耐高低溫、摩擦小、結構緊湊并且安裝方便。這些參數的重要性以及它們的極限值一般取決于專門用途的要求。為此，特瑞堡密封系統公司已經開發出完整的系列產品。由于優化了密封件的幾何形狀和結構，并且使用了諸如特康和佐康這樣高性能的材料，這些密封件完全能滿足工業界在技術和經濟方面的要求。為了選擇最適合的密封型式和材料，必須首先確定所有希望的功能參數。密封型式和材料的最終選擇，必須根據所選擇密封件的詳細資料決定。 活塞桿密封件選擇依據 活塞桿密封系統在重載應用場合，單個密封元件很難保證有良好的密封效果和期望的長壽命。因此，需要設計一種特殊的“串聯密封系統”。系統內每個密封件都有其特定功能，并且需要保證每個元件間的相互作用能形成一種超越普通水平的密封系統。 串聯密封系統示意圖 溝槽之間的距離當安裝“串聯結構”的密封件，或是當采用具有“泵回吸”功能的密封圈（如：2K型特康斯特封、佐康雷姆封）與雙作用防塵圈并排使用時，建議采用如下方式布置：密封件溝槽之間或密封圈與防塵圈溝槽之間的距離L=最小溝槽深度X。： 溝槽間距示意圖 表面粗糙度 表面粗糙度 三種密封系統 2K型特康斯特封和佐康雷姆封的串聯配置 雙2K型特康斯特封的串聯配置 2K型特康斯特封和佐康U形圈的串聯配置 密封件的安裝建議 2K型特康斯特封的安裝建議 佐康雷姆封安裝建議 佐康U形圈安裝建議 DA22型防塵圈安裝建議 500型特康埃落特安裝建議 活塞密封 密封件的選擇對液壓油缸、氣缸及液壓系統來說，密封件的優劣對于其設計、功能、以及使用壽命等具有決定性的影響。為了滿足工業界對實用密封解決方案的需要，要求活塞桿密封件能均勻作用在密封區域、耐磨損、抗間隙擠出、良好的介質相容性、耐高低溫、摩擦小、結構緊湊并且安裝方便。這些參數的重要性以及它們的極限值一般取決于專門用途的要求。為此，特瑞堡密封系統公司已經開發出完整的系列產品。由于優化了密封件的幾何形狀和結構，并且使用了諸如特康和佐康這樣高性能的材料，這些密封件完全能滿足工業界在技術和經濟方面的要求。為了選擇最適合的密封型式和材料，必須首先確定所有希望的功能參數。密封型式和材料的最終選擇，必須根據所選擇密封件的詳細資料決定。 活塞密封件的選擇依據 活塞密封系統 表面粗糙度 表面粗糙度 三種密封系統 特康格萊圈密封 T型特康格萊圈密封 特康AQ封密封 密封件安裝建議 特康格萊圈安裝建議 T型特康格萊圈安裝建議 特康AQ封安裝建議 Orkot 斯萊圈耐磨環安裝建議第十章 結論油氣彈簧缸作為油氣懸架的主要部件，其性能對油氣懸架的性能起決定性作用。因此，對油氣彈簧缸的設計研究具有重要意義。本文建立了一種帶有反壓氣室的油氣彈簧缸的物理結構模型，并建立了該油氣系統的數學模型，在其中引入了微分的概念，又單獨考慮了蓄能氣室溫度的變化。油氣懸架對于改善汽車行駛平順性和穩定性有顯著的優勢。本論文存在不足之處。一是由于在對油氣彈簧缸數學建模時忽略了油液壓縮性、實際氣體的溫度變化一些現象，作了適當的假設，這就使得在設計油氣彈簧缸時可能不夠精確，而與實際情況發生偏差。二是本文在油氣彈簧缸的結構設計方面研究的比較初級，未能研究出一套完整的設計理論或方法步驟，這也是目前國內油氣彈簧研究領域總的現狀。參考文獻[1] 封士彩，[J].,28(288):3233.[2] [J].,03:9093.[3] 甄龍信，張文明，、現狀與發展[J].,31(332):1921.[4] 秦家升，安靜，單海燕，[J].工程機械. 2003,11:711.[5] [J].,05:8083.[6]WalterRunkel,Leubsdorf(DE).HydropneumaticPistonaccumulator:US,20110042869[P],20110224.[7] 陸有林，,(11):16.[8] 封士彩，[J].(291):2526.[9] 封士彩，[J].,29(290):2123.[10] 莊德軍,柳江,喻凡,[J].,39(9):14411444.[11] 馬國清，王樹新，[J].中國機,14(11):978981.[12] 范基，[M]..[13] 馮立陽，[J].,(1):68.[14] [J].,15(3):122126.[15] 馬國清，檀潤華，[J],38(5):9599.[16] 馬國清，王樹新，[J].,(3)：12.[17] [J].,28(4):811.[18] 全軍令，李威，[J].系統仿真,20(5):22712274.[19] 孫濤，喻凡，[J].系統仿真學,17(1):210213.[20] 秦家升，安靜，單海燕，[J].工程機械. 2003,(11):711.[21] [J].,(3):5558.[22] 劉漢光,呂文泉,[J].,05:1719.[23] [D].重慶:重慶大學機械工程學院,2007.[24] [D].湖南：華中科技大學，2003.[25] [J].,28(4):811.[26] [J].,39(2):7172.[27] 胡鳳蘭,[M].北京：高等教育出版社，2009.[28] 邢琳，[M].北京：機械工業出版社，2008.[29] [M].北京：化學工業出版社，2010.[30] [M].北京：機械工業出版社，2003.[31] 王積偉，[M].北京：機械工業出版社，2010.[32] [M].北京：機械工業出版社，2011.[33] 許福玲，[M].北京：機械工業出版社，2002.[34] 濮良貴，[M].北京：高等教育出版社，2008.[35] （日）[M].北京：機械工業出版社，1984.[36] Sean Timoney,Dublin(IE)。Colin James Anderson,Kells(IE).Hydropneumatic Suspension System:US,20040232606[P],20041125.謝 辭首先，我要感謝我的指導老師王科社教授，本文是在王老師的諄諄教誨和悉心指導下完成的，王老師治學實事求是，生活上平易近人、和藹可親，知識豐富，責任心強，是我學習和生活中的榜樣，他將永遠激勵我在以后的學習和工作中開拓進取、奮發向上。在畢業設計研究過程中，王老師給了我及時有效的指導，使得我最終克服各種困難，較為順利的完成了畢業設計的任務。王老師在悉心指導的同時也不斷鼓勵我要我學會獨立解決問題的方法，發揮自己的創造性思維，提高自己的實踐動手能力和綜合素質，使我通過此次畢業設計真正鞏固和提高了自己在大學四年所獲得的專業技能和水平，并為以后的研究生深造打下了堅實的基礎。在此，我謹向王老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。然后，我還要感謝我的班主任高宏老師，四年來，高老師一直對我進行教導和鼓勵，使我端正了自己的學習和生活態度，并使我在學習和生活上不斷進步；另外，高老師為我們在實驗樓408騰出一片學習和實踐的“小實驗室”，并提供了計算機、實驗器材、操作工具等便利設備，不管是對我們實踐能力的提高、知識的拓展和豐富還是畢業設計的順利完成都起到極其重要的作用。再然后，我還要感謝機械0802班的所有同學四年來對我無微不至的關懷和照顧，伴我度過了充實而美好的四年大學生活，感謝上天讓我們有緣相聚。在此，我要特別感謝賈然、楊裕平、管陳石、張凌宇、楊翊新、李彤彤、何亮等幾位同學，感謝他們在學習、生活、畢設中為我提供給的幫助。另外，感謝北京信息科技大學，感謝機電工程學院，感謝各位領導、老師的關懷，感謝他們四年來的培養，今后我會不斷努力，繼續進步，以實際行動來報答母校。最后，深深感謝我的親人對我的一貫關心、愛護和幫助，他們的支持、理解、鼓勵和信任是我努力完成學業的精神支柱，父母的殷切期望是我前進中的最大動力。53