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液压惯容器设计及其与悬架匹配研究
| 论文题名： | 液压惯容器设计及其与悬架匹配研究 |
| 关键词： | 悬架匹配;机电相似性;液压惯容器;减振性能;台架试验 |
| 摘要： | 基于经典隔振理论的传统悬架系统对悬架减振性能的提高具有较大的局限性。惯容器以及“惯容器-阻尼-弹簧”(Inerter-Damper-Spring)悬架的出现，使机械网络隔振系统与电子网络系统严格对应起来，从而提供了一条通过完善机械振动网络中阻抗或容抗来改善机械振动网络性能的新途径，为悬架新技术的发展提供了一个崭新的平台。齿轮齿条式惯容器是最早出现的惯容器，但齿轮齿条式惯容器存在背隙问题，使惯容器在高速旋转换向时会出现迟滞现象和相位的滞后。滚珠丝杠式惯容器可以通过预紧力来消除滚珠丝杠副的背隙，能够一定程度上解决相位滞后和噪声问题，但是较大的预紧力造成了摩擦力增大，难以协调背隙与摩擦力之间的矛盾关系。液压惯容器具有摩擦力小，结构简单，布置方便，承载力大的优点，研究液压惯容器，对推动惯容器悬架的发展具有重要的理论意义和应用价值。 首先基于机电相似理论，阐述了惯容器的概念和结构，系统地介绍了几种惯容器的模型与装置，揭示了惯容器的本质特性，为液压惯容器装置的设计与研制奠定了理论基础。 第二，分析了液压惯容器的结构及原理，设计并研制了液压惯容器，进行了液压惯容器试验研究，获得了惯容器的频响特性曲线，比较了惯容器的实际模型与理想模型，分析了摩擦力以及液压马达的阻尼特性等因素对液压惯容器动态性能非线性的影响。 第三，建立了惯容器悬架的半车模型，并进行了仿真研究，与传统被动悬架相比，惯容器悬架的车身垂直加速度、车身俯仰角加速度和侧倾角加速度衰减明显，协调了整车综合性能。 最后，设计了惯容器悬架的原理样机，并将其安装在试验车的后悬架上，在四通道轮胎耦合道路模拟机上，对整车进行正弦输入、扭曲路面输入和随机输入的台架试验，分析了悬架的动态性能，验证了惯容器悬架改善车辆减振性能的效果。 试验结果表明，在按照国标GB5902-86进行的长波形凸块脉冲试验中，惯容器悬架跟传统的被动悬架相比，车身质心垂直加速度降低了9.91％，车轮垂直加速度降低了3.49％，车身俯仰角加速度降低了12.41％，车身侧倾角加速度降低了18.85％，与仿真结果基本吻合。惯容器悬架改善了车辆的频响特性，协调了车辆的乘坐舒适性和行驶安全性之间的矛盾，提高了整车综合性能。 |
| 作者： | 孙泽宇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 汪若尘 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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