[發(fā)明專利]液壓減振器局部壓力損失及活塞孔等效長度的計算方法

無效

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• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN103133588A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周長城;孔艷玲;劉小亭
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學
• 主分類號: F16F9/14
• 分類號: F16F9/14;F16F9/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液壓減振器，特別是液壓減振器局部壓力損失及活塞孔等效長度的計算方法。

背景技術(shù)

液壓減振器的阻尼特性對懸架系統(tǒng)性能及車輛行駛平順性具有重要影響，它不僅與減振器及節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，而且與油液沿程及局部壓力損失有關(guān)。液壓局部壓力損失對建立精確的減振器節(jié)流閥參數(shù)設(shè)計及可靠特性仿真數(shù)學模型具有重要影響，由于減振器壓力損失是非線性的，而在實際減振器設(shè)計中大都取線性常數(shù)，甚至忽略了局部壓力損失，因此，很難建立準確可靠的減振器設(shè)計及特性仿真數(shù)學模型，不能滿足汽車減振器設(shè)計及特性仿真的要求。目前，對于減振器局部壓力損失計算，國內(nèi)外大都是利用流通有限元仿真軟件，通過建模進行數(shù)值仿真，能夠得到在給定減振器運動速度下的油液流動狀態(tài)及近似特性值，但是由于在減振器不同運動速度情況下的壓力損失是變化的，因此，該方法不能滿足減振器現(xiàn)代化CAD設(shè)計及特性仿真的要求。

由于受節(jié)流閥片變形解析計算及油液非線性壓力損失解析計算理論的制約，目前國外對減振器節(jié)流閥參數(shù)設(shè)計還沒有可靠的設(shè)計方法，大都是首先憑經(jīng)驗確定一個常通孔面積，然后通過“反復試驗＋修改”的方法，最終得到減振器常通孔面積設(shè)計值，因此，設(shè)計及試驗費用高，開發(fā)周期長，難以滿足汽車行業(yè)快速發(fā)展的要求。目前，我國在液壓減振器設(shè)計及特性仿真研究方面取得了突破，例如，山東理工大學已解決了制約減振器設(shè)計的節(jié)流閥片變形解析計算問題，并且對油液局部壓力損失及活塞孔等效長度折算進行了一定的研究，為實現(xiàn)液壓減振器節(jié)流閥參數(shù)CAD設(shè)計奠定了可靠的理論基礎(chǔ)。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展及汽車行駛速度的不斷提高，對減振器設(shè)計提出了更高的要求。因此，為了滿足液壓減振器節(jié)流閥參數(shù)設(shè)計及特性仿真精確建模的要求，必須建立一種準確、可靠的液壓減振器局部壓力損失及活塞孔等效長度的計算方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種準確、可靠的液壓減振器局部壓力損失及活塞孔等效長度的計算方法，其計算流程圖如圖1所示。

本發(fā)明所提供的液壓減振器局部壓力損失及活塞孔等效長度的計算方法，其特征在于采用以下計算步驟：

（1）確定活塞孔突然縮小的局部壓力損失系數(shù)：

根據(jù)塞孔總面積與活塞缸筒和活塞桿之間環(huán)形面積的比值A₂/A₁＝的大小，查閱《液壓設(shè)計手冊》，確定活塞孔突然縮小的局部阻力系數(shù)，其中，D_h為活塞缸筒內(nèi)徑，d_g為活塞桿直徑，d_h為活塞孔直徑，n_h為活塞孔的個數(shù)；

（2）確定活塞孔方向改變的局部壓力損失系數(shù)：

根據(jù)活塞孔的角度，確定活塞孔方向改變的局部阻力系數(shù)；

（3）確定活塞孔突然擴大的局部壓力損失系數(shù)：

根據(jù)活塞孔直徑，活塞孔的個數(shù)n_h，復原閥內(nèi)腔中固定復原閥片底座的半徑，復原閥內(nèi)腔半徑，即閥口半徑，確定活塞孔突然擴大的局部阻力系數(shù)；

（4）確定減振器臨界速度點：

根據(jù)減振器活塞缸筒內(nèi)徑，活塞桿直徑d_g，活塞孔直徑d_h和個數(shù)n_h，油液運動粘度及油液層流與紊流的臨界雷諾數(shù)Rec＝2300，確定減振器臨界速度為：?

；

（5）計算活塞孔的沿程壓力損失系數(shù)：

根據(jù)活塞缸筒內(nèi)徑，活塞桿直徑d_g，活塞孔直徑d_h和個數(shù)n_h，油液運動粘度及油液層流與紊流的臨界雷諾數(shù)Rec，減振器運動速度V，及步驟（4）中的減振器臨界速度，對活塞孔的沿程壓力損失系數(shù)進行計算：

；

（6）計算減振器活塞孔的等效長度：

根據(jù)活塞孔的物理長度，活塞孔直徑，步驟（5）中的沿程壓力損失系數(shù)，及步驟（1）～步驟（3）中的，和，計算在不同減振器速度下活塞孔等效長度為：

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本發(fā)明比現(xiàn)有技術(shù)具有的優(yōu)點：