轿车减震器本科毕业设计
图3－1 上螺纹连接示意图 图3－2 下吊环连接示意图
下面表A1是吊环设计标准尺寸，本文设计的工作缸直径是40mm根据下表可查出吊环的尺寸：
吊环标准尺寸表 mm
工作缸直径 D 尺寸 H2 及 D1 19 30 40 D2 28 44.5 57 h h1 24 33 50 20 30 40 （45） 50 12 19 26 18 28 38 H4 型 32 50 70 46 60 本文选取：H4型吊环，dh＝40mm,D=26mm, D1=40mm, D2=57.0mm,h=38, h1=50mm
3.2 减震器油封设计
1.油封设计：本文设计的油封，是指对液压油的密封。其主要功能是把油腔和外界隔离，
对内封油，对外封尘。油封的工作范围如下：工作压力0.3Mpa；密封线速度，低速型小于4m/s，高速型为4～5m/s；工作温度-60～150℃（与橡胶种类有关）；适用介质：油、水及弱腐蚀性液体，寿命12000h[10].
根据机械设计手册，选择的密封材料是丁腈橡胶；型式是粘接结构，粘接结构是橡胶部分和金属骨架分别加工制造，再用胶粘接在一起成为外露骨架型。制造简单，价格便宜。
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3.3 O型橡胶密封圈
O形橡胶密封圈具有良好的密封性，它是一种压缩性密封件，同时又具有自封能力。所以使用范围很宽，密封的压力范围从1.33×10?5Pa的真空到400Mpa的高压（动密封可达35Mpa）。如果材料选择适当，使用温度范围为-60～+200℃。使用不同材料的O形圈，可以分别满足各种介质和运转条件的要求。同时，O形圈形状简单，制造容易，成本低廉，使用方便，用于动密封的O形圈的密封性不受运动方向的影响。因此，O形圈成了一种广泛的密封件[11]。
本文是选用了代号：M45-B d1＝44.19mm 材料：丁青橡胶 （适用介质：矿物质，汽油、笨，静止时的温度范围：-30～200℃）
3.4 锥形弹簧
图3－3 圆锥螺旋压缩弹簧及其特性线
当受载后，特性线的OA段是直线，载荷继续增加时，弹簧从大圈开始逐渐接触，有效圈数逐渐减少，刚度逐渐增大，到所有弹簧圈压并为止。特性线AB段是渐增型，有利于防止共振的发生。常用的圆锥螺旋压缩弹簧有等节距型和等螺旋角型两种[10]。
我选用了等节距型的圆锥螺旋压缩弹簧。
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3.5弹簧片和减振器油的选择
3.5.1弹簧片的选择
1.选择的弹簧片材料是合金弹簧钢，它的特点是具有很高的弹性强度。合金弹簧钢一般用于制造截面尺寸较大，承受较重载荷的弹簧和各种弹性零件，也用于制造具有一定耐磨性的零件。选择钢号：60Si2Mn 热处理：用温度为870?C煤油淬火，回火的温度是480?C，这种钢使用于制造R10～R12.5的弹簧，工作温度低于300?C.
2.弹簧片尺寸标准的选择[12]：1）流通阀蝶形弹簧片：系列A，Ｄ=31.5mm,d=16.3mm, t=1.75mm,h0?0.7mm, H0?2.45mm;2)补偿阀蝶形弹簧片：系列A，Ｄ=10mm,d=5.2mm,t=0.5mm,
h0?0.25mm,H0?0.75mm.结构图如3－4
图3－4 蝶形弹簧片结构简图
注：在选出这两片弹簧片后，最好在弹簧片上打上几个空，有利于液压油的流通顺畅。
3.5.2减振器油的选择
选用液压油应考虑的因素是系统的工作环境:如温度、湿度、空气的清洁度等，选择的油液黏度一定要适中,随温度变化小:黏度太大会造成系统压力损失大,系统效率降低。另外随温度变化,要求液压油黏度变化小。要具有良好的润滑性，能够减少各运动部件之间的磨损,延长机械设备的使用寿命。并能使各运动部件动作灵敏。如环境温度高则选用粘度大的液压油，加注液压油时一定要通过过滤器,并在干燥、洁净的环境中进行[13]。根据以上的要求，选择了由HRI28减振器油，密度??1100~1400kg/m?3，体积弹性模量K?2.65?103Mpa?1。
3.6小结
本章主要对减振器的其他结构进行了设计计算，包括减振器与车架连接的方式，油封结构与其材料的选用，弹簧片的选择和液压油的选用等问题。
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4.减震器阀系设计
4.1减震器各阀系流体力学模型的建立
对具体结构形式和流动方式进行分析，该结构形式减震器分为3个封闭区域，并假设各封闭区域之间状态是连续的，状态参数没有突变，忽略库伦摩擦力及瞬态液动力。
4.1.1伸张行程流体力学模型的建立
(a) (b) 图4-1 阻尼状态下的工作原理图
如图4-1（a)伸张行程通过两种环节产生阻尼作用，即活塞上的常通孔和伸张阀阀片节流。分析伸张行程的工作情况要分开阀前和开阀后两种工作状态进行考虑。设减震器活塞以相对速度Vr向上运动，则上油腔排出的工作液的流量为：
Qsp?(Ah?Ag).Vr （4.1）
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式中：
112 Ah?.?.dh2 ， Ag?.?.dg
44Ah?1.256?10?3 ，Ag?0.254?10?3
Ah—减震器活塞的截面积；Ag—活塞杆的截面积；dh－活塞外径；dg－活塞杆外径； 由减震器的结构特点和工作原理可知：减震器伸张行程时，活塞相对于工作缸向上运动，活塞杆处于受拉状态，流通阀是单向阀，此时关闭，见图4-1。 伸张阀开阀前：
伸张阀关闭，则上油腔流入下油腔的减震液体积流量表达式为： Qs?Cd.Ak12(P1?P2)? （4.2）
Cd—流量系数；Ak1—活塞上的常通孔节流面积；P1—上油腔油压；P2—下油腔油压；P0—储油腔油压。 伸张阀开阀后：
当上油腔的压力克服伸张阀上螺母的预紧力时，伸张阀开启，则上油腔排出的减震液体积流量表达式为：
Qs?Cd.As.2(P1?P2)??Cd.Ak1.2(P1?P2)? （4.3）
由储油腔流到下油腔的流量: Qcx?Ag.Vr 通过补偿阀的流量：
QB?Cd.AB2(P1?P2)? （4.4）
AB—补偿阀的节流面积； 根据流量连续性定理：
Qxp?Qs,Qcx?QB （4.5） 设K=Cd2?，由（4-3）、（4-4）、（4-5）得下油腔的压力：
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