液壓慣容器設(shè)計(jì)及其與懸架匹配研究.pdf

1、基于經(jīng)典隔振理論的傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)對懸架減振性能的提高具有較大的局限性。慣容器以及“慣容器-阻尼-彈簧”(Inerter-Damper-Spring)懸架的出現(xiàn)，使機(jī)械網(wǎng)絡(luò)隔振系統(tǒng)與電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)嚴(yán)格對應(yīng)起來，從而提供了一條通過完善機(jī)械振動網(wǎng)絡(luò)中阻抗或容抗來改善機(jī)械振動網(wǎng)絡(luò)性能的新途徑，為懸架新技術(shù)的發(fā)展提供了一個嶄新的平臺。齒輪齒條式慣容器是最早出現(xiàn)的慣容器，但齒輪齒條式慣容器存在背隙問題，使慣容器在高速旋轉(zhuǎn)換向時會出現(xiàn)遲滯現(xiàn)象和相位的滯后

2、。滾珠絲杠式慣容器可以通過預(yù)緊力來消除滾珠絲杠副的背隙，能夠一定程度上解決相位滯后和噪聲問題，但是較大的預(yù)緊力造成了摩擦力增大，難以協(xié)調(diào)背隙與摩擦力之間的矛盾關(guān)系。液壓慣容器具有摩擦力小，結(jié)構(gòu)簡單，布置方便，承載力大的優(yōu)點(diǎn)，研究液壓慣容器，對推動慣容器懸架的發(fā)展具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。
　　 首先基于機(jī)電相似理論，闡述了慣容器的概念和結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)地介紹了幾種慣容器的模型與裝置，揭示了慣容器的本質(zhì)特性，為液壓慣容器裝置的設(shè)計(jì)與

3、研制奠定了理論基礎(chǔ)。
　　 第二，分析了液壓慣容器的結(jié)構(gòu)及原理，設(shè)計(jì)并研制了液壓慣容器，進(jìn)行了液壓慣容器試驗(yàn)研究，獲得了慣容器的頻響特性曲線，比較了慣容器的實(shí)際模型與理想模型，分析了摩擦力以及液壓馬達(dá)的阻尼特性等因素對液壓慣容器動態(tài)性能非線性的影響。
　　 第三，建立了慣容器懸架的半車模型，并進(jìn)行了仿真研究，與傳統(tǒng)被動懸架相比，慣容器懸架的車身垂直加速度、車身俯仰角加速度和側(cè)傾角加速度衰減明顯，協(xié)調(diào)了整車綜合性能。

4、>　　 最后，設(shè)計(jì)了慣容器懸架的原理樣機(jī)，并將其安裝在試驗(yàn)車的后懸架上，在四通道輪胎耦合道路模擬機(jī)上，對整車進(jìn)行正弦輸入、扭曲路面輸入和隨機(jī)輸入的臺架試驗(yàn)，分析了懸架的動態(tài)性能，驗(yàn)證了慣容器懸架改善車輛減振性能的效果。
　　 試驗(yàn)結(jié)果表明，在按照國標(biāo)GB5902-86進(jìn)行的長波形凸塊脈沖試驗(yàn)中，慣容器懸架跟傳統(tǒng)的被動懸架相比，車身質(zhì)心垂直加速度降低了9.91％，車輪垂直加速度降低了3.49％，車身俯仰角加速度降低了12.41％