[發(fā)明專利]液壓減振器活塞孔個數(shù)的優(yōu)化設計方法

有效

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• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN103148151A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 周長城;張秀珍;袁光明
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: F16F9/34
• 分類號: F16F9/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及液壓減振器，特別是液壓減振器活塞孔個數(shù)的優(yōu)化設計方法。

背景技術

液壓減振器復原阻尼特性主要是由活塞總成結構及復原閥參數(shù)所決定的，但是其中，活塞孔的直徑及個數(shù)對減振器特性、壓力梯度和壽命都具有重要影響，合理活塞孔直徑及個數(shù)，不僅可以滿足減振器阻尼特性的設計要求，而且還可以保證減振器壓力梯度合理，避免減振器在復原行程過程中由于局部的壓力梯度過大而產生高溫、高壓，從而造成油液變質，影響減振器特性，甚至造成零部件的氣蝕損失、灼傷等破壞現(xiàn)象。然而，目前國內、外對液壓減振器活塞孔的直徑和個數(shù)一直沒有準確、可靠的設計方法，大都是首先憑經(jīng)驗選擇活塞孔的參數(shù)即直徑及個數(shù)，然后經(jīng)過反復試驗、驗證及修改的方法，最終確定出減振器活塞孔的直徑和個數(shù)。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展及車輛行駛速度的不斷提高，對減振器設計提出了更高的要求，因此，必須建立一種準確、可靠的減振器活塞孔的直徑和個數(shù)的優(yōu)化設計方法，以滿足對汽車液壓減振器快速和精確設計的要求，從而提高減振器的設計質量、水平和性能，提高減振器的使用壽命，降低設計和試驗費用及維修費用。

發(fā)明內容

針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種準確、可靠的液壓減振器活塞孔個數(shù)的優(yōu)化設計方法，其設計流程如圖1所示。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明所提供的液壓減振器活塞孔個數(shù)的優(yōu)化設計方法，其技術方案實施步驟如下：

?(1)確定最大開閥時的活塞縫隙節(jié)流壓力????????????????????????????????????????????????和流量:

根據(jù)減振器最大開閥速度點及對應要求的減振器阻尼力，活塞缸筒與活塞桿之間的環(huán)形面積，確定減振器在最大開閥速度點時的活塞縫隙壓力為：

；

式中，為減振器活塞缸筒內徑；為活塞桿直徑；

根據(jù)減振器結構參數(shù)及油液參數(shù)：活塞缸筒內徑，活塞平均間隙，偏心率，油液動力粘度，活塞縫隙長度，在最大開閥速度點時的活塞縫隙壓力，確定在最大開閥速度點時的活塞縫隙流量為：

；

（2）確定最大開閥時的活塞孔流量:

根據(jù)復原閥最大開閥時的油路，減振器最大開閥速度點，活塞缸筒與活塞桿之間的環(huán)形面積，及步驟（1）中的，確定最大開閥時的活塞孔流量為：

；

?(3)?減振器活塞孔個數(shù)n_h的優(yōu)化設計:

根據(jù)減振器最大開閥速度V_k2，活塞缸筒內徑D_H，活塞桿直徑d_g，活塞孔的直徑，活塞孔的長度L_h，活塞孔的角度，突然縮小的局部壓力損失系數(shù)，復原閥的閥口半徑r_k，復原閥片的內圓半徑r_a，油液運動粘度，動力粘度，步驟(2)中的,及步驟（1）中的，建立關于活塞孔個數(shù)n_h的優(yōu)化設計數(shù)學模型，即：

；

式中，，，，，

，，

，，，；

，，，，

；

解上述關于n_h的方程，求得n_h的值；

然后對n_h的數(shù)值進行圓整，便可得到減振器活塞孔的實際優(yōu)化設計個數(shù)n_h。

本發(fā)明比現(xiàn)有技術具有的優(yōu)點：

目前國內、外對于汽車液壓減振器活塞孔的直徑和個數(shù)無可靠的設計方法，大都是首先憑經(jīng)驗選擇活塞孔的參數(shù)即直徑及個數(shù)，然后經(jīng)過反復試驗、驗證及修改的方法，最終確定出減振器活塞孔的直徑和個數(shù)。因此，傳統(tǒng)設計方法不能保證活塞孔的直徑和個數(shù)達到最優(yōu)，會造成減振器油液變質及零部件氣蝕或灼傷等損傷現(xiàn)象，試驗費用高且不能保證減振器使用壽命。本發(fā)明根據(jù)減振器的結構參數(shù)、油液參數(shù)、減振器復原行程最大開閥時的油路及阻尼特性的設計要求，對減振器活塞孔的直徑和個數(shù)進行優(yōu)化設。利用該方法，可得到可靠的減振器活塞孔的直徑和個數(shù)設計值，降低試驗及設計費用，加快產品開發(fā)速度，同時，有效降低減振器內部油液變質，零部件產生汽蝕及零部件灼傷等破壞現(xiàn)象，從而提高減振器設計水平、質量及使用壽命。

為了更好地理解本發(fā)明下面結合附圖作進一步的說明。

圖1?是減振器活塞孔個數(shù)的優(yōu)化設計流程圖；