轻型汽车减振器的分析与探讨张芳麟，张东速，杨清华，张方胜AnalysisandDiscussionofShockAbsorberforLightVehicleZHANGFang—lin，ZHANGDong—su，YANGQing-hua，ZHANGFang—sheng(安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南232001)摘要：研究了减振器的主要结构和发展状况，总结了减振器结构的特点和功能，分析了结构存在的问题，提出了设计建议．介绍了未来减振器的发展方向和目标，最后对轻型汽车减振器的阀片进行了分析并提出了设计应该注意的关键问题。关键词：减振器；结构特点；轻型汽车；阀片；弹性力学：THl37文献标识码：B：1000-4858(2009)10-0036-021引言随着改革开放不断深入和发展，国民经济增长率的不断提高，使商品、贸易和交通等得到迅速发展，因此，一方面，推动了汽车行业快速发展；另一方面，由于人们生活水平的提高，对汽车的需求在不断增加，对车的质量要求越来越高，不仅要求车的主机性能良好，而且对其辅助系统要求更高。而减振器就是汽车辅助系统的一个关键部件，它在汽车行驶过程中不但起到了减振、防噪的作用，而且还增加了汽车在行驶过程中的稳定性。2减振器的结构概述减振器广泛用于建筑、各种风机管道、动力设备、精密仪器、发电机组设备和汽车等方面，主要用于减振、防噪、增加动力设备稳定性和可靠性。其中用于建筑、各种风机管道、动力设备、精密仪器和发电机组设备的减振器是根据其主机的性能而配备的。其结构合理、简单且安装方便。一般由橡胶垫或橡胶衬套、金属弹簧和钢件构成。其消能主要由橡胶、金属弹簧共同完成，用液压较少；而作为汽车的辅助部件——减振器，是靠液压和弹簧共同消能的，其结构合理、复杂，但安装方便。一般由吊环、弹簧、连杆、防尘罩、油筒、缸筒、活塞和阀片等主要元件组成。在减振、防噪和增加汽车稳定性等方面比上述减振器效果好。本篇主要分析与探讨轻型汽车减振器阀片的设计与优化。3减振器的发展方向减振器不外乎上述两类：其中有靠弹簧和橡胶共同消能的简易减振器，其结构如上所述，其减振、防噪、增加主件的稳定性和可靠性没有液压减振器效果好且橡胶易于老化，而且橡胶软硬配备不一定合适。由于有的主件振动瞬间完成、有的主件振动时间较长且受压情况不一样，使用橡胶软硬程度需要长时间经验总结；而由液压、弹簧共同消能的液压减振器，这是未来减振器发展趋势。主要从液压方面来考虑减振器设计和应用同时保证竖直方向的刚度，而液压知识尽管还有许多未知领域，但其大部分理论是成熟的，而且可以通过较精确的计算达到我们设计和使用的目的。4减振器的分析与探讨轻型汽车的辅助部件——减振器是根据汽车在不同路面行驶时减振器内液体流动速度不同来设计制造的，减振器内液流速度一般为0—2．5m／s。图l为液压减振器的部分结构示图。在汽车低速行驶时通过开槽阀片7使缸筒与油筒油液互通，相互交换能量；当汽车高速行驶且路面条件较差时，由于缸筒内阀片受到液流的高压而变形，使缸筒内大量油液流人油筒中达到减振、防噪和消能的目的。减振器的阀片在汽车行驶减振过程中起到了至关重要的作用，它是一个薄型圆片，由于汽车在不同路面行驶速度不同，阀片的外径、内径、厚度和开孔尺寸需要谨慎考虑。现分析探讨阀片设计。1)阀片外径的确定根据减振器的结构，阀片在阀套内。汽车在行驶过程中，阀片受到液体压力在阀套内产生变形，当液体压力消失，阀片恢复原形。因此，阀片外径必然小于阀套内径；另外，汽车在长期行驶过程中，油液在循环流动，从而使液体温度升高(一般在100℃以下)，这样，设计阀片时要考虑阀片膨胀因素。在考虑上述两种主要因紊隋况下，阀片如图2所示。这样就保证了阀片在阀套中安全工作。2)阀片内径的确定阀片的内径是套在连杆的外面的，因此阀片的内径一方面与连杆的外径有关，另一方面，根据阀片在减振器中受液体压力(如图2所示)，减震器受到外界压力的变化转化为筒内液体体积的变化。由于阀片各部分受力不均匀，在实际计算中，阀片内径：3)阀片厚度的确定由于阀片是小挠度弹性弯曲，根据弹性力学，把阀片简化为受连续载荷的简支粱，如图2所示，阀片最大挠度：由式(5)、(6)可以确定阕片的整个厚度。在...