可调式线性油压减振器磨损量的研究

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液压式减震器在摩托车运动行为中的动力学模拟研究

液压式减震器在摩托车运动行为中的动力学模拟研究

液压式减震器在摩托车运动行为中的动力学模拟研究摩托车是一种受欢迎的交通工具,但在行驶过程中会面临颠簸和震动等挑战。

为了提高骑行的舒适性和安全性,减震系统是摩托车设计中不可或缺的一部分。

液压式减震器作为一种常见的减震装置,起到了缓冲和稳定摩托车行驶的重要作用。

本文基于动力学模拟方法,对液压式减震器在摩托车运动行为中的影响进行研究。

首先,我们需要了解液压式减震器的工作原理。

液压式减震器是通过液体的黏性来消散能量,减少车辆在行驶过程中的振动。

当摩托车通过路面的凹凸不平处时,液压减震器的活塞会受到作用力,使液体通过减震器内部的阻尼孔流动。

这种流动会产生阻力,从而减缓摩托车的运动速度,减少震动。

为了进行液压式减震器在摩托车运动行为中的动力学模拟研究,我们需要收集包括摩托车和液压减震器的相关参数。

首先,我们需要获取摩托车的质量、减震器的刚度和阻尼系数以及车辆运动过程中的路况数据等参数。

然后,我们将这些参数输入到模拟软件中,通过求解运动方程和力学原理,可以模拟摩托车的运动行为。

在模拟过程中,我们可以通过调整液压减震器的刚度和阻尼系数来研究其对摩托车行驶性能的影响。

液压减震器的刚度决定了车辆在经过凹凸路面时的弹簧反弹能力,而阻尼系数决定了减震器对车辆振动的抑制能力。

通过改变这些参数,我们可以观察摩托车在不同路况下的行驶状况,包括悬挂系统的反弹情况、车辆的稳定性以及舒适性。

模拟结果显示,液压减震器的刚度和阻尼系数对摩托车的行驶性能有显著影响。

较大的刚度可以提高车辆的稳定性和操控性能,减小车辆在行驶过程中的侧倾现象,使得骑行更为安全。

然而,过大的刚度可能会降低车辆的舒适性,使得车辆受到的冲击增加。

因此,在选择液压减震器的刚度时需要充分考虑车辆的使用环境和个人需求。

另外,阻尼系数的设置也对摩托车的行驶性能有一定的影响。

适当的阻尼系数可以有效消除车辆的振动,提供更加舒适的骑行体验。

然而,过大或过小的阻尼系数都会影响车辆的行驶安全性。

汽车油压减振器性能试验台的仿真与研究的开题报告

汽车油压减振器性能试验台的仿真与研究的开题报告

汽车油压减振器性能试验台的仿真与研究的开题报告一、选题背景及意义随着汽车制造技术的不断发展和进步,对汽车运行性能和安全性能的要求越来越高。

而汽车油压减振器是一种能够有效减缓车辆行驶中产生的震动和噪声的装置,能够提高车辆的操控性和乘坐舒适性。

因此,研究汽车油压减振器的性能试验,对于提高汽车质量、提高乘坐舒适性、提高车辆操纵性等方面有着重要的意义。

二、研究目的本文旨在研究汽车油压减振器性能试验台的仿真与研究,主要包括以下几个方面:1、设计一款汽车油压减振器性能试验台的仿真系统,实现对汽车油压减振器性能的试验和测试。

2、通过仿真试验,研究不同工况下汽车油压减振器的性能表现,包括减振效果、动态响应等。

3、通过对比分析试验结果,找出影响减振器性能的主要因素,并提出提高减振器性能的建议和措施。

三、研究内容与方法1、文献调研:通过查阅相关文献,了解与汽车油压减振器性能试验台有关的知识和技术,为后续的研究提供依据。

2、系统设计:根据文献调研的结果,设计一款汽车油压减振器性能试验台的仿真系统,包括系统的基本结构、工作原理、数据采集和处理等方面。

3、模型建立:采用有限元分析方法,建立汽车减振器的数学模型,对减振器的性能进行模拟和预测。

4、仿真试验:利用仿真系统对不同工况下的汽车减振器进行试验和分析,得到汽车减振器的性能特征和表现。

5、数据统计与分析:对试验得到的数据进行统计和分析,并通过对比分析,找出影响减振器性能的主要因素。

四、预期成果通过本文的研究,预期可以得到以下成果:1、设计一款汽车油压减振器性能试验台的仿真系统,实现对汽车油压减振器性能的试验和测试。

2、研究不同工况下汽车油压减振器的性能表现,包括减振效果、动态响应等。

3、找出影响减振器性能的主要因素,并提出提高减振器性能的建议和措施。

五、研究进度安排1、阅读相关文献,了解汽车油压减振器性能试验台的相关知识和技术。

时间:1-2周;2、设计汽车油压减振器性能试验台的仿真系统,并进行系统调试和测试。

铁道车辆油压减振器失效机理分析_1

铁道车辆油压减振器失效机理分析_1

铁道车辆油压减振器失效机理分析发布时间:2022-08-10T03:40:56.950Z 来源:《城镇建设》2022年第5卷第3月第6期作者:盘文森[导读] 本文就铁路车辆油压减震器的结构及原理进行了分析盘文森南宁轨道交通运营有限公司广西南宁市 530000摘要:本文就铁路车辆油压减震器的结构及原理进行了分析,而后就其失效形式进行了介绍,进而以仿真模型的形式进行失效机理进行了探讨。

关键词:铁道车辆;油压减振器;失效机理引言油压减振器作为铁道车辆转向架的重要组成部分,对于提高铁道车辆行驶的安全性和平稳性有着十分重要的作用。

随着铁道运输载重和速度的不断提高,研究其失效机理对提高这些关键零部件的服役可靠性以及保障车辆安全运行具有重要意义。

1油压减振器的基本结构为研究油压减振器疲劳失效和磨损漏油失效机理,首先研究其基本结构组成,油压减振器主要由活塞杆组件和油压缸筒两大部分组成。

活塞杆组件由多个零部件焊接而成,其受力最为复杂,主要承受垂向作用力。

由于焊缝结构强度一般比母材结构强度低,疲劳裂纹一般先会出现在焊缝上。

油压缸筒主要由工作油缸和储油缸组成,在活塞杆组件高频振动时,油液通过各种阀产生阻尼力从而起到减振作用,但由于活塞杆组件上黏附的微细颗粒对油压缸筒及自身有摩擦磨损作用,造成油液泄漏从而导致阻尼力下降。

通过以上分析对油压减振器基本结构及产生失效原因有了直观的了解,对后续研究做了很好的铺垫。

2油压减振器的工作原理油压减振器在工作过程中有两个基本动作:一是拉伸、二是压缩。

根据油液的循环流向进行分类,油压减振器可分为以下两大类。

①往复循环式油压减振器往复循环式油压减振器工作原理如图1所示。

当减振器活塞杆组件受到拉力Fe作用时,由于活塞的运动,腔1体积被压缩形成高压油腔,腔2体积增加形成低压油腔,高压油通过活塞拉伸阀由腔1进入腔2中,腔1与腔2的截面积差异导致腔2出现负压,使得腔2油液的压强小于腔3,因此腔3中的油液通过底阀单向阀进入腔2中实现补油,使腔2中始终充满液压油。

机车车辆油压减振器技术改进的探讨与实践

机车车辆油压减振器技术改进的探讨与实践
第 3 8卷 第 3期
\{ 8 , I \【 1 _

研 究 与 交 流
i l、 、、f l } )l( 、 、 l、l r f 、 )1 l ( l)
机 车 车 辆 油 压 减 振 器 技 术 改进 的探 讨 与 实践
金其炳 ,朱 凯荣 ,任诗福 z
(1 合肥金 陶科技有限责任公 司,安徽 合肥 2 0 1 ;2 合肥机务段 ,安徽 合肥 2 0 1 . 30 1 . 3 0 1)
积 B — I 合 陶瓷 薄膜 材料 。通 过提 高硬 度 、耐 N SN复
磨性 、抗氧化性及降低摩擦系数 ,提高零件的使用 寿命 。等离 子体化 学气 相沉 积技 术 ,将具有 负 电荷
的粒 子 ( 别是 电子 )和 具有 正 电荷 的粒 子 ( 特 正离 子 )几 乎 相 等 的 媒 质 或 者 所 处 的 状 态 被 定 I 、德 国 萨克 斯 (A H ) K N) S C S 为代 表 生 产 的进 口油 压 减 振 器 。进 口与 国产 的 减
振 器 两 者 之 间 区别 在 于 .国产 的大 多 价 格低 、易
使 间 隙过大 导致 液压 油泄 露 .影 响减 振器 的动 力学
发 热等 问题 为突破 口,提 高减振 器 的整体 性 能 。 11 易磨 损 部件 耐磨 处理 . 利用 获 国家 发 明奖 和 发 明 专利 的 “ N SN金 B —I 属 薄膜 陶瓷 技 术 ”对 油 压 减 振 器 的导 向套 、活 塞
杆 、缸 套 、活 塞 、活 塞环 等 易 磨损 部 件 进行 处 理 , 提 高其 耐 磨 性 能 。减振 器 工 作 时 活塞 杆 往 复运 动 ,
装 置 上 的重 要 减 振 和 抗 蛇 行 构 件 ,它 依 靠 拉 伸 、

减振材料的摩擦磨损特性及影响因素_董磊

减振材料的摩擦磨损特性及影响因素_董磊

文章编号:1673-0291(2009)04-0060-05减振材料的摩擦磨损特性及影响因素董 磊1,2,李卫京1,杨爱国3,胡海滨3,陈 跃1(1.北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;2.沈阳铁路局长春车辆段,长春130051;3.齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司,齐齐哈尔161002)摘 要:对部分新的和常用的货车摩擦减振器材料进行了比较系统的摩擦磨损试验,分析了7组不同配副材料的摩擦磨损性能及其影响因素.结果表明,T10与针状铸铁、高分子复合材料及少合金ADI 球铁/ADI 球铁配副的摩擦系数均小于45钢与ADI 球铁配副;试验的所有摩擦副的重量磨损量均比传统的45钢与ADI 摩擦副的磨损量小,T10与高分子复合材料配对的摩擦副磨损量最小;影响摩擦副摩擦磨损特性的主要因素有摩擦速率、摩擦表面的状况、材料的导热和蓄热能力及摩擦副材料的相溶性等.关键词:铁道货车;减振材料;斜楔;磨耗板;摩擦磨损性能中图分类号:U260;TH117 文献标志码:AFriction and Wear Behavior and Influencing Factorsof Damping MaterialsDON G Lei 1,2,LI Weijing 1,YAN G A iguo 3,H U H aibin 3,CH EN Yue 1(1.School of M echanical and Electronic Control Eng ineering,Beijing Jiaotong U niversity,Beijing 100044,China;2.Shenyang Railway A dministration Chang chun Depot,Changchun 130051,China;3.Qiqihaer Rail T ransportation Equipment Limited Liability Company,Q iqihaer 161002,China)Abstract:Friction and wear ex periments w ere carried out on som e new and norm al kinds of m aterials of freight car dam per.Friction and wear properties of different kinds of friction couple materials and in -fluencing factors in this ex periment w ere studied by 7groups.The result shows that the friction coeff-i cients of the friction couples,such as T 10and acicular iron ductile iron 、polymer material,less-alloy ADI and ADI,are smaller than those betw een com mon 45steel and ADI austempered ductile iron.T he w ear loss of 45steel and ADI austempered ductile iron is the highest w hile T10and polymer mate -rial friction couple is the least.The main influencing factors include friction velocity and friction sur -face state of the friction pair,heat conduction and storage properties and friction compatibility of the materials,and so on.Key w ords:railw ay freight car;damping material;slanting wedge;wear plate;friction and wear property 收稿日期:2008-08-16作者简介:董磊(1972)),男,吉林乾安人,工程硕士.email:bccld@.斜楔式摩擦减振器是当前货车转向架最常用的减振元件,它利用楔块与摇枕端部八字面、侧架立柱磨耗板之间产生的摩擦力来实现减振[1].我国货车目前采用的斜楔材料主要是等温淬火球墨铸铁(简称ADI),配对的磨耗板材料采用45钢.装车运用结果表明,ADI 斜楔材料主副磨面几乎测不出磨耗,侧架立柱磨耗板和摇枕八字面磨耗板磨耗正常[2].但在使用中发现,因该摩擦减振装置的相对摩擦系数过大而影响车辆的垂直振动性能[3].2003-11在北京铁道科学院环形试验线进行货车120km/h 可靠第33卷第4期2009年8月北 京 交 通 大 学 学 报JOU RNAL OF BEIJING JIA OT ON G U N IV ERSIT YVol.33No.4Aug.2009性试验时发现,C64K 型敞车、P64GK 型棚车、G70K 型罐车及NX17BK 型平车装用的转K2型转向架实测相对摩擦系数过大;2003-12在京广线对X2K 型双层集装箱平车进行平推试验时也发现同样情况.随着货车提速,列车制动力相应增加,非正常振动的次数也随之增加,导致摩擦副材料磨损严重,磨耗板使用寿命缩短,影响了转向架的动力学性能[4-7].为适应铁路运输发展的要求,有关单位相继研制开发了一些新的减振器摩擦副材料,包括47Mn 2Si 2TiB 、高分子复合材料及少合金ADI 等[8-10].由于新材料投入运营的时间不长,对其摩擦磨损特性了解不多,有必要采用实验室加速试验的方法,探讨和研究摩擦副材料的摩擦磨损性能.1 试样制备和试验设备及参数选择采用MPX-2000型摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验.上下试样均为圆环形,其中下试样固定,上试样转动.采用模拟摩擦减振器的运行工况,即摩擦副上正压力为1MPa,相对运动线速度为20mm/s,经计算,对应于摩擦试验机上加载量为400N,转速为14r/m in.试验时间为20min,为了不致使试样温升过高产生烧灼,加速试验中采用强制通风冷却,经试验选取摩擦试验机转速为370r/min,保证试样表面温度不高于70e ,避免产生烧灼.试验前用乙醇超声清洗试样10m in,试验中实时测量摩擦系数.磨损试验后采用JSM 5800型扫描电子显微镜(SEM )观察分析磨损表面形貌,并用精度为011mg 的FA2104型电子分析天平称量摩擦前后试样的重量.摩擦试样及对磨示意图见图1.图1 摩擦磨损试样Fig.1 F riction samples2 试验材料试验材料及摩擦副配对情况见表1.采用瑞士产的QSN750直读光谱仪分析摩擦副材料的化学成分.为便于比较,对不同组的同种材料,选用化学成分及硬度相近的制作试样,各试样的化学成分分析结果见表2.表1 摩擦副材料及配对情况T ab.1 M aterials of friction couples组别磨耗板(下试样)斜楔(上试样)145钢ADI 球铁247M n 2Si 2TiB(低硬度)ADI 球铁347M n 2Si 2TiB(高硬度)ADI 球铁4T10针状铸铁5少合金ADIADI 球铁6T10高分子复合材料7T10ADI 球铁表2 摩擦副材料化学成分分析结果T ab.2 Chemical compositio n of friction pairs%试样材料C Si M n P S 45钢0142901255016540102301008ADI 41392107012230104101009少合金ADI 21442187012580101701007低硬度47M n 0145411456116940102201014高硬度47M n 0144911437116740102201016针状铸铁3113115611002-01039T100193401365014980102401007试样材料Cr NiCuM oM g45钢-----ADI ----01016少合金ADI -01341015840119601029低硬度47M n 01114Ti:01098B:无标样,未测高硬度47M n 01113Ti:01102B:无标样,未测针状铸铁--1155701774-T1001133-01124--注:未分析高分子复合材料.3 试验结果311 摩擦性能每组摩擦副进行3次摩擦试验,摩擦系数取3次试验的平均值.370r/min 转速时7组摩擦副每组的平均摩擦系数随时间的变化曲线见图2.图2 转速为370r/min 时平均摩擦系数随时间的变化曲线Fig.2 Curv es of frictional co efficient of friction couples when rotational speed is 370r/min由图2可知:T10与高分子复合材料摩擦副的摩擦系数很快达到稳定值,且稳定后数值最低,约为0132;开始阶段T10与针状铸铁摩擦副的摩擦系数61第4期 董 磊等:减振材料的摩擦磨损特性及影响因素随时间而增长的速度最慢;45钢与ADI 、少合金ADI 与ADI 和高硬度47Mn 与ADI 这3组摩擦副的摩擦系数随时间的变化特性很类似,它们的摩擦系数随时间而增大的速度较低,且在240s 左右趋于稳定,其中少合金ADI 与ADI 摩擦副的摩擦系数随时间而增大的速度最慢;低硬度47Mn 与ADI 和T10与ADI 摩擦副的摩擦特性也很类似,它们的摩擦系数随时间而增大的速度快,短时间内分别达到0157和017,在180s 左右就基本稳定在0175~018之间.与370r/min 转速下的试验结果相比,14r/min 转速试验条件下各摩擦系数也有随摩擦时间而先增大后稳定的规律,如图3所示.两种摩擦试验条件下所得到的摩擦系数试验结果的规律性基本吻合.312 摩擦系数的影响因素31211材料组织性能和表面状况图3 转速14r/min 时平均摩擦系数随时间的变化曲线Fig.3 Curv es of frictional co efficient of friction couples w hen rotat ional speed is 14r/min图4所示为不同摩擦副磨后的摩擦表面扫描电镜照片,各试样摩擦表面状况汇总于表3.图4 不同摩擦副磨后的摩擦表面扫描电镜照片F ig.4 Wear surface morphologies of different fr ict ion couples62北 京 交 通 大 学 学 报 第33卷表3 各试样组织及摩擦面观察结果T ab.3 Structure and frictional surface of samples组别材 料组 织 类 型摩擦表面状况1ADI 球状石墨+贝氏体+奥氏体表面光滑,有剥落坑45回火屈氏体表面有擦痕,剥落坑较多2ADI 球状石墨+贝氏体+奥氏体擦伤痕迹明显,剥落坑少低硬47M n 回火屈氏体+少量奥氏体有颜色变化,表面有擦伤痕,无剥落坑3ADI 球状石墨+贝氏体+奥氏体擦伤痕迹明显,剥落坑多高硬47M n 回火马氏体+残余奥氏体颜色变化明显,擦伤痕迹明显,剥落坑多4针状铸铁片状石墨+奥贝体表面光滑T 10回火屈氏体+碳化物颜色变化明显,表面光滑5ADI 球状石墨+贝氏体+奥氏体有擦伤痕,表面有颗粒物少合金ADI 球状石墨+奥贝体有擦伤痕,有剥落坑6高分子材料基本光滑,有粒状嵌入物T 10回火屈氏体+碳化物擦伤痕迹明显,有剥落坑7ADI 球状石墨+贝氏体+奥氏体有擦伤痕,剥落坑少T 10回火屈氏体+碳化物颜色变化严重,有擦伤痕,剥落坑少从表3的组织观察结果可以看出:1)T10/针状铸铁、少合金ADI 对ADI 摩擦系数小.少合金ADI 中含有较多的奥氏体组织,几乎没有碳化物,而ADI 中是铁素体+碳化物两相组织,摩擦过程中粘着倾向小.低硬度47M n/ADI 、高硬度47Mn/ADI 、45钢/ADI 和T 10/ADI 这4种摩擦副材料都是铁素体和碳化物两相为主构成的组织,摩擦过程的粘着倾向大,摩擦系数较高.2)少合金ADI 对ADI 的摩擦副,摩擦表面有较多的石墨相;针状铸铁中的片状石墨在同等石墨量下比球状石墨表面积大,这两对摩擦副存在很大的减摩因素,具有小的摩擦系数.分析结果符合摩擦学规律:相同金属或者互溶性大的材料组成的摩擦副粘着效应较强,摩擦系数较大,并易发生粘着磨损;异种金属或者相溶性小的材料组成的摩擦副抗粘着能力较强;金属和非金属材料组成的摩擦副的抗粘着磨损能力高于异种金属组成的摩擦副.31212 材料的导热蓄热能力对摩擦系数的影响货车运行时,斜楔与磨耗板因摩擦升温,温度对摩擦系数的影响应予考虑.由图2的摩擦曲线可以看出:1)T10对针状铸铁摩擦副,其摩擦系数随时间而增大的速度较慢.这是因为针状铸铁中存在的片状石墨具有很高的导热和蓄热能力,使表面温升较小,减磨性能更好.少合金ADI 与ADI 摩擦副次之,都比45钢/ADI 摩擦副表面温升慢,摩擦系数增加的也小.2)T10和47Mn 材料,由于含碳量高或因含有合金元素,均会降低材料的导热性能,摩擦表面的热量聚集都会比45钢材料高.由此可知,试验中影响各摩擦副摩擦系数的主要因素是材料的导热和蓄热能力、摩擦表面的状况或减摩效果及摩擦副材料的相溶性等.对金属材料而言,高速摩擦试验条件下,材料的导热和蓄热能力对摩擦系数影响较大,而低速摩擦试验条件下,材料的减摩效果和相溶性对摩擦系数影响较为突出.313 磨损性能及影响因素根据摩擦磨损试验结果,将各组摩擦副在370r/min 摩擦速度下的平均磨损量汇总于图5.图5 各组摩擦副磨损量示意图Fig.5 A verage mass wear loss histog ram o f couples由图5可以看出,各摩擦副的总重量磨损量的由小到大的顺序为:a.T 10与高分子材料,216mg;b.T10与针状铸铁,2218mg;c.低硬度47M n 与ADI,22197mg;d.T 10与ADI,2413mg;e.高硬度47M n 与ADI,2416mg ;f.少合金ADI 与ADI,3012mg;g.45钢与ADI,3317mg.所有摩擦副的重量磨损量均比传统的45钢与ADI 摩擦副的磨损量小,除T10与高分子材料摩擦副外,各金属材料摩擦副之间的最大总磨损量与最小总磨损量相差10173mg,约32%.各试样组织不同,摩擦过程中表面硬度发生不同程度的变化,进而导致磨损性能产生差异.回火屈氏体,温度升高时将进一步软化,硬度下降,合金化的回火屈氏体的组织较稳定.贝氏体组织较稳定,不63第4期 董 磊等:减振材料的摩擦磨损特性及影响因素容易软化.奥氏体随温度升高会分解,使表层组织硬化.回火马氏体组织不稳定,温度升高会分解并使组织软化.试样表面硬度是其组成组织性能的表征,各摩擦副上下试样的硬度不同,引起抗粘着剥落和擦伤的能力各异,使磨损量产生差异.另外,具有减磨效果及蓄热导热性能好的组织能减小磨损量.综上分析,图5所示的磨损特性符合磨损的基本原理和规律.4结论1)在1MPa压力和370r/min转速试验条件下,各摩擦副的平均摩擦系数由小到大的顺序为: T10/高分子材料、T10/针状铸铁、少合金ADI/ ADI、高硬度47M n/ADI、45钢/ADI、T10/ADI,低硬度47M n/ADI.其中比传统的45钢/ADI摩擦副的摩擦系数小的摩擦副为:T10/高分子材料、T10/针状铸铁、少合金ADI/ADI.2)试验的所有摩擦副的重量磨损量均比传统的45钢与ADI摩擦副的磨损量小,T10与高分子复合材料配对的摩擦副磨损量最小.3)对金属材料而言,高速摩擦试验条件下,材料的导热和蓄热能力对摩擦系数影响较大,而低速摩擦试验条件下,材料的减摩效果和相溶性对摩擦系数影响较为突出.影响摩擦副磨损性能的主要因素有:组织结构的相溶性或粘着倾向性、表面相对硬度及摩擦表面减摩情况等.参考文献:[1]严隽耄.车辆工程[M].北京:中国铁道出版社,2004:82-92.YA N M aodie.V ehicle Eng ineering[M].Beijing:China Railw ay Publishing House,2004:82-92.(in Chinese) [2]Be½º¼a HOB A B,李先全.货车转向架的铸铁摩擦斜楔[J].国外铁道车辆,2000,37(3):25-30.Be½º¼a HO B A B,LI Xianquan.T he Cast-Iron Fr iction Wedg e for Freight Car Bog ie[J].For eig n Rolling Stock, 2000,37(3):25-30.(in Chinese)[3]巫瑞智,吴玉彬,宋润滨,等.用贝氏体球墨铸铁制作货车斜楔铁的研究[J].哈尔滨理工大学学报,2002,7(2): 76-79.WU Ruizhi,WU Yubin,SON G Runbin,et al.T he Study of M aking Slanting Wedg e in Freig ht T rain wit h A DI[J].Journal of Harbin U niversity of Science and T echnolo gy, 2002,7(2):76-79.(in Chinese)[4]王泽华,李树中,刘泉深,等.等温淬火球铸铁在铁道车辆耐磨件上的应用研究[J].铸造,2003,52(7):466-470.WA NG Zehua,L I Shuzhong,L IU Q uanshen,et al.A p-plication of A ustempered Duct 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液压振动减振器的设计与优化

液压振动减振器的设计与优化

液压振动减振器的设计与优化随着工程技术的发展和进步,振动问题日益引起人们的关注。

振动在许多机械设备和结构中都会出现,如果不能有效地控制和减少振动,将会对设备的正常运行和结构的安全性造成严重的影响。

因此,液压振动减振器的设计和优化成为了一个重要的研究领域。

液压振动减震器是通过利用液体的弹性和阻尼特性来减少机械结构振动的装置。

其基本原理是将振动能量转化为液体能量,并通过合适的阻尼系统将其耗散掉。

设计一个高效的液压振动减震器需要考虑许多因素,包括液体的特性、泄漏和摩擦的影响、结构的尺寸和材料等。

首先,液体的特性对液压振动减震器的性能有着重要的影响。

不同类型的液体在不同的温度和压力条件下具有不同的弹性和阻尼特性。

因此,选择合适的液体以及正确地确定其温度和压力是设计液压振动减震器的重要步骤。

此外,液体的黏度和密度也需要考虑,黏度较高的液体可以有效地增加减震器的阻尼性能。

其次,泄漏和摩擦是液压振动减震器设计中需要解决的问题之一。

在液体流动过程中,泄漏和摩擦会导致能量的损失和效率的降低。

因此,减少泄漏和摩擦是设计优化过程中的关键步骤。

采用合适的密封材料和结构设计,以及有效的润滑系统,可以降低泄漏和摩擦带来的不利影响。

此外,液压振动减震器的结构尺寸和材料也是设计中需要考虑的重要因素。

减震器的尺寸和材料会直接影响其刚度和振动吸收能力。

通过优化结构设计和材料选择,可以实现减震器在不同频率和幅度振动条件下的最佳性能。

在设计液压振动减震器时,还需要考虑到实际使用条件和需求。

不同的应用场景和设备要求对减震器的性能和参数有不同的要求。

因此,设计过程中需要对应用环境进行充分的分析和实验验证,以确保减震器在实际运行中的可靠性和有效性。

液压振动减震器的设计和优化是一个复杂而多样的过程,需要综合考虑许多因素和要求。

只有在理论分析、仿真模拟和实验验证的基础上,才能设计出满足实际需求的高效减震器。

通过不断的研究和创新,液压振动减震器的性能和效果将得到进一步的提升。

可调油压减振器的稳健设计


万方数据 !
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浙 ! 江 ! 大 ! 学 ! 学 ! 报! 工学版 " 越高 " 其表达式为 * @+ M" 4 E2 4 4D
第6 7卷
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式中 ) %为 活 塞 达 到 最 大 设 计 速 度 8 2 4 E $" !" 6 4$ # 时" 各阀的阀芯开 启 量 # M" 4 为各阀调压弹簧预压缩
图 9! 阻尼阀件组合单元的物理模型 Z @ & !!; ? @ , ) 2 1 . ) E . @ , 1 +2 ? @ , / I 1 ? 4 A 4? A 4/ J
* 由此可得典型速度点 8 系统压力 " 其值为 G -" $ ? B $ 时油压减振器的压力 流量方程为
! 它们被 集 成 在 各 阻 尼 调 流面积为 -H -H -H -H $! !! 6! #" 节阀的阀座或阀 芯 上 " 且 面 积 -H 6 所对应阻尼阀是 常通 节 流 阻 尼 孔 " 2 2 2 $! !! 6 为 各 阻 尼 阀 的 开 启 量# 通过 调 节 阀 弹 簧 刚 度 %B 4 E $" !" 6# 4 提 供 预 紧 力# 此外" 各阻尼孔 F F F $ I! ! I! 6 I 为相应的阀芯开启压力 D 阀 $ 和阀! 油膜内外半径分别 直 径为 B B B B $! !! 6! #" 卸荷阀油膜外径为* 有 效 面 积 -" 最 为* $ $ 和* $ !" 6 !" 大可 调 阻 尼 力 G 额定阻尼力 G G!?G6?$ ? B! B! B" $! 油液密 度 H" 动力黏度< 等均未能在图中标 G! ! G6 " 出D 8& 9! 数学模型 由图 ! 得卸荷前 ! 后的阻尼系统流量方程为

减振器试验台液压及测控系统研究的开题报告

减振器试验台液压及测控系统研究的开题报告一、研究背景和意义减振器试验台(Shock Absorber Test Bench)是用于测试和研究减振器性能的专用设备,其目的是检验减振器在动态系统中所承受的冲击和震动力的能力和稳定性,以便进行优化设计和实用性调整,从而提高其工作效率和使用寿命。

液压系统和测控系统是减振器试验台的两个主要组成部分,它们的运行状态直接影响到测试结果的准确性和可靠性。

本研究旨在对减振器试验台的液压及测控系统进行深入研究和优化,解决其存在的问题,不断提升其测试效率和实用性,从而满足现代工业中对减振器自动化测试的需求。

二、研究内容和方法液压系统是减振器试验台的核心部分之一,它主要负责通过给定的加载控制力和速度,模拟汽车、航空、铁路、摩托车等载荷工况下的冲击和震动力,并监测减振器的输出负载和位移。

本研究将对其液控回路、节流阀等组件的运作原理和参数进行深入探讨,优化设计合理的液压系统。

测控系统则是实现减振器参数测量和控制的关键部分,包括传感器调试、数据采集、数据处理和控制器程序编写等方面。

本研究将对测控系统的数据采集方式、控制精度和稳定性等特点进行研究,优化设计可靠的测控系统。

本研究将采用实验研究和仿真模拟相结合的方法,通过模拟计算、系统分析和实测对比等方式对系统进行优化和完善。

三、研究计划和成果预期本研究将分三年完成。

第一年将完成液压系统的设计和改进,通过实验测试和仿真模拟验证其优化效果。

第二年将重点研究测控系统的优化和完善,提高其控制精度和稳定性。

第三年将对系统整体运行效果进行综合测试和分析,完善相应的技术方案和论文撰写,达到设计效果。

本研究的成果包括:液压系统的优化设计方案、测控系统的优化拓扑结构和控制程序,并通过实验进行验证,相应的论文发表。

汽车液压减震器的设计及研究报告

论文题目:汽车液压减震器的设计与研究Design and research of vehicle hydraulic shockabsorber指导教师签字:辩论小组成员签字:摘要当前,汽车行业一直在快速的开展,这样情况也致使广阔人民群众除了要求汽车要有最根本的平安,同时还对汽车的舒适度以及稳定性提出了更高的要求。

人民所要求的汽车是要具有相对的稳定性以及舒适性,二者缺一不可。

那么想要增加汽车乘坐的舒适度,汽车减震器那么是汽车开展中不可或缺的零件,同时还可以在一定程度上保证汽车的舒适性和稳定性,除此之外,它还可以有效的防止其他零件的过度损坏,所以当前在汽车领域中对于减震器的研究是非常重要的容。

关键词:汽车;液压减震器;设备控制ABSTRACTAt present, the auto industry has been rapid development, this situation has also led to the broad masses of people in addition to the requirements of automobile must have the most basic safety, but also put forward higher requirements on the vehicle fort and stability, people's car just required a stable and relative fort of vehicle vibration can effectively solution. The shock absorber is an integral part of the development of automobile, but also can ensure the vehicle fort and stability in a certain extent, besides, it can also effectively avoid excessive damage to other parts, so the current in the automotive field for the study of shock absorber is very important.Key words: automobile; hydraulic shock absorber; equipment control目录1绪论11.1研究背景11.2研究意义11.3现状分析21.3.1国外研究现状21.4.1国研究现状32 汽车液压减震器概况43汽车液压减震器的设计53.1液压减震器的分类错误!未定义书签。

汽车减震器的现状及其发展趋势

2 国内外汽车ห้องสมุดไป่ตู้震器发展现状 2.1 国外汽车减 震器发展现状
现阶段国外的液压减震器的发展还相对较为先 进,正处于充气式减振器、可调减振器、自适应减振器 的发展阶段。以载荷感应式和位置依存式的充气式减 震器以及可调节减振器为主,电流变减震器和电磁流 变减震器这些自适应减震器也有较好的应用。国外的 研 究 者 们 更 加突出节 能、降 耗、提 速等 特 征。而传 统 的减震器也有一定的市场和空间,双筒液压减震器由 于发 展 时间相 对 较 长,技 术 相 对成 熟,因而 市场的占 有率相对较高。部分新型的可调减震器也处在积极的 研发和市场应用阶段,日本、德国以及韩国等国家的车 企都在进行积极开发。例如:丰田、本田、日产、福特、 通 用、沃 尔 沃、戴 姆 勒 等 汽 车生 产企 业已经在 其 商品 车辆上进行应用。这些著名的车企都组建了规模较为 庞大的汽车结构研究技术队伍,并且重点针对相应的 保障工作进行实践探究[4]。完善的研发体系、成熟的推 广应 用 体系,以及 及 时的反馈 体系,都 是国 外在 进 行 汽车减 震 器 研发 过 程中所 形成的宝贵 经验,需要为国 内的相关企业所借鉴同时并加以运用。 2.2 国内汽车减震器发展现状
通过阻尼运动衰减振动产生的能量来缓解汽车在行进过程中产生的震动,进而提高安全性。同时汽车减震器还
可以提供较高的舒适性。驾驶者对于车辆的舒适性、稳定性、操纵性的要求越来越高,这就意味着汽车减震器
需要不断进行更新和发展,进而提高其技术水平。
关键词:汽车减震器 现状 发展趋势 有效策略
中图分类号:U463.335.1
汽 车 减 震 器发 展 趋 势之一 便 是自适 应可调 减 震 器,该 可调 减 震 器主 要由传感 器、控制 器以及 执 行机 关 这 3 个 部 分 组 成。该 减 震 器所产生的阻 尼可以实现 更加高效的分级调节活动,同时还能够进行 连续调 节。自适 应可调 减 震 器所产生的阻 尼可以进 行更 加高 效的利用。减震器的可调节特征可以通过来调节阻尼 特 性,由电控 执 行 器 实 现,或 者是 通 过电控 执 行 器 调 节改变节流阀流通面积来实现。最关键要素是根据汽 车震动的实际情况来对阻尼进行实时调节,从而达到 最佳的减 震 效 果,提高减 震 效率。该 型 减 震 器虽然已 经 进 行了市场的应 用,但 是 技 术 积 累 还在 进 行之中, 技术不够完善,针对此项技术的研究工作仍然在持续 进 行中。因此,在 汽 车 减 震 器发 展的 过 程中将 会 针对 该型减震器进行更多的技术攻关和实践研究工作,从 而提高研发的效率,为市场提供种类更加丰富的新型
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用 泄漏系 数对 阻尼性 能求解 。
() 8
2 数值 分析 与讨 论

现 利用 以上建 立 的数 学 模 型 , 可 调式 线 性 油压 对
减振器阻尼性能受其关键磨损量影响的函数关系进行 分 析与讨 论 J 。
高频、低幅振动
磨损量 起作 用 , 损量 磨
为零 时 的情 况 。 由 阻 的 函数 , 而最 大
(. 1 北京机械工业 自动化研究所 , 北京
10 2 ; . 0 10 2 大连交通大学 , 辽宁 大连
1 62 ; 10 8
3 齐车集 团高级技工学校 ,黑龙 江 齐齐 哈尔 .
1 10 ) 6 0 1

要 : 文 以可调 式线 性 油压减振 器 为研 究对 象 , 该 对其 许 用磨损 量进行 了研 究。建 立 了可调 式线性 油
的寿命 、 材料、 密封设计和维修工作提供参考与依据。
1 1 定 义 .
可调式线性油压减振器的许用磨损量为: 当油压 减振器磨损到被调节为非线性阻尼器使用后 , 继续工 作和磨损 , 使得其额定典型工作点 的最大可调阻尼力

可调范围 ( 一般关心的是最大可调值 )内变化 的一个
下 降到其 额定 阻 尼力 的 8 % 即最 小 额 定 阻尼 5

活塞 杆磨损 量 的 函数 , 设 它们 均为 同心 圆环 若
与 无 关 , 为常 数 。 由图 3可见 , 压 对 最 大 拉 伸 阻 尼 力 F 的 影 响 较
泄漏 , 不考 虑剪切 流动 因素 的影 响 , 由图 2可写 出 且 则
如下 函数关 系 :
Байду номын сангаас
压减振 器阻尼性 能 受其 关键 磨损 量 影响 的数 学模 型 , 其 关键 磨损 量影 响 阻尼性 能 的数 值 分析 结果 、 理进 对 机 行分析 , 以额 定典 型工作 点 最大 可调 阻尼 力允许 下 降的极 限值 为 目标 , 油压 减振 器的许 用磨损 量进 行 了 并 对 求解 , 最后 给 出 了试验 验证 的 方法 与结果 。
液压 与 气动
R t( , ) 。 M2 : 脚 c M2 = )
X 10 0 %
21 0 0年 第 6期
() 7
是 由这两 种关键 磨损 共 同作用所 决定 的 。油压减 振器 的磨 损 引起泄漏 , 泄漏 引起 阻尼性 能 下降 , 因此 油压减 振 器 的泄 漏系数 、 阻尼 性能 均是磨 损量 的函数 , 以利 可
21 00年第 6期
液压与 气动
2 1
可调 式 线 性 油 压 减 振 器磨 损 量 的研 究
焦建平 谭 晓东 高 , , 鑫 杰 ,白
A s d n ajs bel e i d m e f er t yo dut l i ro —a p ro a u a n l w
JAO Ja .ig ,T N a — o g ,GAO Xi ,B i i I inpn A Xiod n n a e J
关 键词 : 油压 减振 器 ; 损 ; 漏 ; 磨 泄 阻尼 性 能
中 图分类 号 :H17 文献标 识码 : 文 章编 号 :0 04 5 ( 0 0 0 -0 1 3 T 3 B 10 -8 8 2 1 )60 2 - 0
引 言
曲线 族 。 当油 压减 振器 由于工作 磨损 , 额定 曲线下 降 , 此 时可 以通过 调节 阻 尼 阀 , 使外 特 性 恢 复 到额 定 工 作
研究 油压减振 器的许用磨损量 , 可以为 油压减振 器
油压减振器的关键磨损。关键磨损超过一定 的量时 ,
油压减 振器 将达 不到 额定 的 阻尼性 能而失 效 。 图1 所示 是 可调式 线性 油压 减振 器 的额定 和最 大 可调力 一速度 特 性 曲线 … , 然 油 压减 振 器 总 是 被 调 虽 节 在额 定 曲线 1 工 作 , 由于其 最 大 可 调 曲线 2的 上 但 存 在 , 则上 油压减 振器 外 特性 可 以是 能在 最大 、 小 原 最
状态 。
铁 路车辆 可 调式线 性 油压减 振器 的活塞 与压力缸 筒 之 间、 活塞 杆与 导座 之 间是 两 对 与振 动 工 况 相 同 的
高频、 低幅的相对摩擦副。它们之间的磨损引起 阻尼 系统 的泄漏 , 损 量 越 大 , 漏 引 起 的 流 量 损 失 就 越 磨 泄
大, 阻尼 系统 的有效 工作 流量 就越 小 , 而 引起油 压减 从 振器 在相 同振 动速 度下 输 出 的阻 尼力 就 越 小 , 可见 这
收稿 日期 :000 -8 2 1-11
1 额定工作 F 曲线 2 最 大可调 F一 . 一. . 曲线
作者简介 : 焦建平 (95 )男 , 龙江 齐齐 哈尔人 , 16一 , 黑 高级 工
程师 , 主要从事 液压 传动与控制。
图 1 可调式油压减振器 的力一 速度特性
2 2
力值 以下时( 参见图 1 , ) 此时的磨损量即为油压减
振 器 的许用 磨损 量 - 。 2 J
12 数 学模 型 .
压 力缸 筒 和活塞 杆 的磨 损 对 阻尼系统 泄漏 影 响的
机理不 同, 决定了它们对油压减振器阻尼性能影响的 效果不 同。实际中, 油压减振器阻尼性能的下降规律
两个 部位 的磨损 直 接影 响油 压 减 振器 的 阻尼 性 能 , 是
研究油压减振器阻尼性能受其关键磨损量影响的 函数变化关系 , 可以求出相应的许用磨损量作为评价 ,
目的是为 油压减 振器 的 寿命 、 料 、 材 密封设 计 和维护 工
作提供参考和依据。 1 许 用磨 损量
图 2 活塞、 压力缸筒之 间的磨损与环形泄漏
式 ( 8 可见 , 3~ ) 油压 减 振 器 最 大拉 伸 阻尼 力 尼 系数 R t 不对 称 率 Dy均 是 a e和 s 拉 伸阻尼 力 力缸 筒磨损 量
环 形 间 隙泄 漏 系 数 t t 别 是 压 力 缸 筒 磨 损 量 2 分
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