分析油气悬架在全液压底盘上的应用与建模

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1、液压气动与密封／2O14年第02期油气悬架在全液压底盘上的应用与建模田勇．田文朋(长安大学工程机械学院，陕西西安710064)摘要：为克服传统的弹簧悬架系统线性特性的缺点，在全液压底盘上采用先进的油气悬架技术。油气悬架系统具有非线性的变刚度特性和变阻尼特性．有助于提高车辆的平顺性和稳定性。根据车辆工作要求，对悬架系统进行部分参数计算，为油气悬架的设计提供理论依据。根据双缸耦连物理模型，建立刚度特性和阻尼特性的非线性数学模型。为油气悬架的参数选择和优化奠定基础。合理地选择油气悬架系统的工作参数。将会进一步提高车辆的

2、平顺性和稳定性。关键词：油气悬架；刚度特性；阻尼特性；模型中图分类号：TH231文献标识码：A文章编号：1008—0813(2014)02—0052—04ApplicationandModelingofHydro——pneumaticSuspensionfortheFullHydraulicChassisTIANYong，TIANWeng-peng(CollegeofEngineeringMachinery，Chang’anUniversity，Xi’an710064，China)Abstract：Inorder

3、toovercometheshortcomingsoflineartraitofthetraditionalspringsuspensionsystem，advancedhydro—pneumaticsuspensiontechnologywasappliedinthefullhydraulicchassis．HPShasnonlinearcharacteristicsofstifnessanddamping，whichwillimproveridecomfortandstabilityofthevehicles

4、．Thispaperdoessystemparametersmatchingcalculatedaccordingtothejobrequirements，whichprovidesatheoreticalbasisforthedesignoftheHPS．Thispaperestablishanonlinearmathematicalmodelofthecharacteristicsofstifnessanddampingaccordingtothephysicalmodeloftwocoupledcylind

5、ers，whichestablishedsomebasisfortheparameterselectionandoptimizationofHPS．ChoosingthereasonableparameterofHPSwillimproveridecomfortandstabilityofthevehiclesmuchmore．Keywords：hydro-pneumaticsuspension；stifness；damping；modelO引言得车辆动态性能受路面条件和载荷等环境因素影响小．车辆具有较好的平顺性

6、和稳定性。车辆悬架是连接车架和车桥所有部件的总成．一目前国内外市场上的重型工程机械主要采用的是般主要由弹簧装置、减振器和导向机构3部分组成。通用汽车底盘或者改装通用汽车底盘．其悬架系统基其作用是：把路面作用于车轮上的反向作用力以及这本上是传统悬架。因油气悬架能保证大型机械具有较些反向作用力所产生的力矩，平稳、可靠地传递到车好的动态性能，故新研发的重量大、机动性较差的全架上。以保证车辆正常行驶。液压底盘采用了油气悬架系统。目前．国内普通采用的车辆悬架主要为：由弹性元件和阻尼元件组成的传统悬架。而传统悬架系统由于1油

7、气悬架的结构和主要特性其刚度和阻尼固有的线性特性．故对于不平坦路面适油气悬架结构如图1所示．它主要由液压缸和左应性较差．难以满足人们对车辆行驶平顺性、安全性右两个蓄能器组成。液压缸中有A、B、C三个油腔，其和操纵稳定性的要求油气悬架由蓄能器和悬架液压中充满油液．A腔和B腔油液通过阻尼孔及单向阀连缸组成．用油液传递压力．以惰性气体作为弹性介质。悬架液压缸内部的阻尼孔、单向阀代替了通常的减振器元件．构成了集弹性元件和减振器功能于一体的悬架系统。油气悬架具有非线性的变刚度和变阻尼．使收稿日期：2013—07—22作者简

8、介：田勇(1988一)男，河南周口人，在读硕士研究生，主要从事液压系统分析与设计、机械动力学分析、系统动态仿真等方面的研究。图1油气悬架原理示意图52HydraulicsPneumatics＆Seals，NO．02．2014通，而C腔油液与A、B两腔油液由活塞隔离。左右两好的减振作用。个蓄能器分别与B腔和C腔连通．蓄能器内充人高压氮气，高压氮气由气囊与油液相隔离。油气悬架