单气室油气悬架平顺性仿真分析-论文.pdf

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1、第3l卷第6期机械设计Vol

2、31No．62014年6月JOURNALOFMACHINEDESIGNJun．2014单气室油气悬架平顺性仿真分析术鲍卫宁(江汉大学机电与建筑工程学院，湖北武汉430056)摘要：对一种单气室油气悬架的结构与工作原理进行了描述，结合其工作原理推导了阻尼特性的数学模型，以此为理论基础利用AMESim软件搭建了油气悬架的仿真模型，并进行了油气悬架阻尼特性的仿真试验，结合台架试验数据验证了仿真模型的正确性．分析了阻尼孔、单向阀系参数对油气悬架阻尼特性的影响。然后，进一步搭建了油气悬架二自自度模型，以车身加速度、悬架动行程、车轮动位移为指标考察了

3、油气悬架的平顺性能，与传统悬架系统性能进行了对比。研究结果表明：该单气室油气悬架可以较好地提高车辆行驶平顺性。关键词：油气悬架；阻尼特性；平顺性；车辆中图分类号：U463．33t4．3文献标识码：A文章编号：1001—2354(2014)06—0083—05悬架是车辆系统中重要的部件，它能够衰减道路、架的阻尼特性进行了一些分析，建立了基于可调阻尼发动机等引起的振动，直接影响车辆的乘坐舒适性。油阀的油气悬架理论模型，通过改变调节阀的参数考察气悬架是结合了传统液力式减振器与空气悬架的一种了参数变化对油气悬架动态特性的影响。甄龙信m对悬架形式，它实现了液力式减振器与空气弹簧

4、的一体单气室油气悬架进行了深入研究，建立了非线性油气化，因此较传统减振器与空气悬架有如下优势：(1)结悬架数学模型，结合ADAMS进行仿真修正了数学模构紧凑便于布置；(2)使得车辆非簧载质量较小，带来型中的关键参数，然后对考虑密封摩擦与非密封摩擦更加良好的减振性能；(3)疲劳耐久性较好；(4)生产成的结果进行了对比，对比结果表明：考虑密封摩擦的油本较低。气悬架数学模型更加精准，但是密封摩擦对数学模型在油气悬架研究领域，国内外均有大量学者进行的精度影响较小。王增全等人_】]建立了一个考虑油液了相关的研究工作。孙涛等人对某工程车辆的油气可压缩性与运动过程中摩擦力影响的连通

5、式油气悬架悬架系统进行了研究，通过考虑实际的节流孔道形状，非线性数学模型．通过相关试验验证了模型的正确性．采用海根波斯勒公式推导了油气悬架阀系孔的阻尼力在此基础上，考察了初始充气压力、激励频率与初始相模型，从而详细地考察了油气悬架的非线性刚度特性位差变化对阻尼刚度特性的影响。与非线性阻尼特性，并通过试验结果验证了模型的有效性。邹游等人[。建立了某工程车辆单气室油气悬架1油气悬架的工作原理非线性刚度模型。结合二自由度悬架模型对D级路面下车辆行驶平顺性进行了仿真分析，通过对比传统钢图1所示是一款单气室油气悬架，由蓄能器、阻尼板弹簧悬架结构的车辆平顺性指标，证明了油气悬架阀

6、系、液压缸、活塞及液压管路组成。在减振、改善轮胎磨损等方面优于传统悬架。杨杰等人当悬架处于压缩行程时，活塞向上推动A腔中的对一种新型可调阻尼阀的油气悬架进行了全面细油液。油液经过阻尼阀系C处；在油液压力未达到压致地研究．在油气悬架阻尼力理论建模过程中，考虑了缩阀开启压力时，油液从阻尼孔中通过，当活塞继续向伸张阀、压缩阀的阀芯弹簧刚度、预警力等因素影响，上移动，油液达到压缩阀开启压力后，压缩阀开启，油从而建立了一个能够反映油气悬架阀系开启过程的阻液从压缩阀通过。油液经过阻尼阀系后到达B腔，从尼特性数学模型。并结合相应试验数据验证了模型的而挤压D腔中的惰性气体。正确性。杨

7、波隅也对这种形式的可调阻尼阀式油气悬当悬架处于伸张行程时，活塞向下移动．此时在A腔收稿日期：2014—03—12；修订日期：2014—05—06基金项目：江汉大学科研启动基金资助项目(2012028)；湖北省科技厅资助项目(2007AA101C14)；湖北省教育厅资助项目(D200634002)作者简介：鲍卫宁(1968一)，男，湖北麻城人，副教授，博士，研究方向：汽车动力学及控制，已发表论文8篇。机械设计第31卷第6期中形成一定真空度。因此，B腔中的油液通过阻尼阀系向向B腔。因此，根据流量定律有：A腔流动，在经过阻尼阀系时，与压缩行程类似，在压力未Qc=Qd+Qo=

8、cdAa、／+caA、／(4)达到伸张阀开启压力时油液通过阻尼孑L流向A腔．当压式中：Q——通过阻尼器区域C的油液流量；力达到伸张阀开启压力后油液通过伸张阀流向A腔。Q。——通过压缩阀的油液流量；A。——压缩阀等效过流面积；△pd——阻尼孔两侧压力差；却。——压缩阀两侧压力差。类似地，此时有：Q=Qc(5)压缩阀开启后油气悬架阻尼力为：△p(6)图1油气悬架结构简图2．2伸张行程数学模型伸张行程与压缩行程的原理类似，因此不再赘述。2油气悬架的数学模型伸张行程在伸张阀未开启时，阻尼力为：却一(7)根据图1所示的油气悬架结构原理，做出以下假式中：M——B