- 1 -廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告二級(jí)學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè) 汽車設(shè)計(jì)與制造 班級(jí) 12 車輛 4 班姓名 鄭俊全 學(xué)號(hào) 2012021043235 聯(lián)系方式 15989551452題目 車用雙向作用筒式減震器設(shè)計(jì)開(kāi)題申請(qǐng)：（包括選題的意義與目的、文獻(xiàn)綜述、研究現(xiàn)狀、創(chuàng)新思路、論文提綱、進(jìn)度安排、參考文獻(xiàn)等。）一、選題背景減振器是車輛懸架系統(tǒng)的重要部件之一。汽車行駛過(guò)程是隨路面和車速而變化的隨機(jī)振動(dòng)過(guò)程，汽車行駛平順性和安全性是由懸架系統(tǒng)所決定的，也是懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)。目前在汽車上應(yīng)用最多的是液壓筒式減振器，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、性能穩(wěn)定、價(jià)格低。二、課題設(shè)計(jì)2.1 課題的內(nèi)容設(shè)計(jì)要求：選定某轎車車型，設(shè)計(jì)一個(gè)液壓式雙向作用前減震器。工作行程5cm。工作原理說(shuō)明：在壓縮行程時(shí)，指汽車車輪移近車身，減振器受壓縮，此時(shí)減振器內(nèi)活塞 3 向下移動(dòng)。活塞下腔室的容積減少，油壓升高，油液流經(jīng)流通閥 8 流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞桿 1 占去了一部分空間，因而上腔增加的容積小于下腔減小的容積，一部分油液于是就推開(kāi)壓縮閥 6，流回貯油缸 5。這些閥對(duì)油的節(jié)約形成懸架受壓縮運(yùn)動(dòng)的阻尼力。減振器在伸張行程時(shí)，車輪相當(dāng)于遠(yuǎn)離車身，減振器受拉伸。這時(shí)減振器的活塞向上移動(dòng)?；钊锨挥蛪荷?，流通閥8 關(guān)閉，上腔內(nèi)的油液推開(kāi)伸張閥 4 流入下腔。由于活塞桿的存在，自上腔流來(lái)的油液不足以充滿下腔增加的容積，主使下腔產(chǎn)生一真空度，這時(shí)儲(chǔ)油缸中的油液推開(kāi)補(bǔ)償閥 7 流進(jìn)下腔進(jìn)行補(bǔ)充。由于這些閥的節(jié)流作用對(duì)懸架在伸張運(yùn)動(dòng)時(shí)起到阻尼作用。主要任務(wù)：- 2 -（1）機(jī)械總裝配圖若干張； （2）全部零件圖若干張； （3）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，要求對(duì)減震器參數(shù)的選擇有詳細(xì)的理論分析。 （總圖紙量達(dá)到教學(xué)大綱要求的工作量）2.2 課題的意義與目的對(duì)于汽車液壓筒式減振器節(jié)流閥參數(shù)設(shè)計(jì)一直都沒(méi)有可靠的設(shè)計(jì)方法，大都是采用“經(jīng)驗(yàn)+反復(fù)試驗(yàn)”的傳統(tǒng)方法，即首先憑經(jīng)驗(yàn)確定車輛懸架及零部件的關(guān)鍵參數(shù)，然后經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和修改，最終確定出所設(shè)計(jì)的懸架及零部件的關(guān)鍵參數(shù)值。選擇該題目的原因是因?yàn)殡S著汽車工業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，要提高我國(guó)汽車自主研發(fā)能力，開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽車產(chǎn)品，必須從基本原理和理論出發(fā)，根據(jù)車輛行駛平順性、操作穩(wěn)定性和乘坐舒適性的要求，建立新的減振器設(shè)計(jì)理論和方法。三、課題研究現(xiàn)狀國(guó)外先進(jìn)工業(yè)化國(guó)家懸架液壓減振器的設(shè)計(jì)制造是建立在廣泛的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化基礎(chǔ)之上的，在計(jì)算機(jī)技術(shù)十分發(fā)達(dá)的國(guó)家，大都有減振器 CAD 的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。然而既使在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)用的普通液壓減振器仍然占統(tǒng)治地位。我國(guó)減振器的發(fā)展同國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家相比還比較落后，大約只相當(dāng)于國(guó)外 70 年代末，80 年代初的水平:我國(guó)液壓減振器經(jīng)過(guò)多年的研究發(fā)展，特別是最近十余年的發(fā)展，通過(guò) CKD 件的組裝與技術(shù)及設(shè)備的引進(jìn)、消化和吸收獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，有了明顯的進(jìn)步與提高?，F(xiàn)在我國(guó)己制定了減振器及其相關(guān)零部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并且許多生產(chǎn)制造企業(yè)也建立了各自的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為減振器的設(shè)計(jì)、制造與驗(yàn)收提供了依據(jù),為減振器制造各種專用設(shè)備(如在線示功機(jī)，單、雙動(dòng)壽命試驗(yàn)臺(tái)，旋壓封口機(jī)，流量試驗(yàn)臺(tái)，專用焊接設(shè)備，氣密性檢測(cè)設(shè)備.注油機(jī)，清洗機(jī)等)的生產(chǎn)廠家也在不斷出現(xiàn)；同時(shí)為減振器提供各種配套零部件(如粉末冶金件、橡膠件、油封、彈簧、無(wú)油潤(rùn)滑軸承、閥片、 減振器油、缸筒等)的生產(chǎn)廠家其設(shè)計(jì)制造水平也在不斷提高。這些都促進(jìn)了我國(guó)減振器行業(yè)整體水平的提高。目前我國(guó)已經(jīng)能夠生產(chǎn)微型面包車用獨(dú)立懸掛減振器，并且已經(jīng)為部分國(guó)外引進(jìn)轎車配套生產(chǎn)獨(dú)立懸掛減振器;在減振器的基礎(chǔ)理論研究方面國(guó)內(nèi)同樣進(jìn)行了大量的研究工作，有關(guān)主- 3 -動(dòng)液壓減振器的研究工作也取得了一定的進(jìn)展，已研制出主動(dòng)液壓減振器的試驗(yàn)樣機(jī)。然而.目前在國(guó)產(chǎn)轎車、微型車及其它各種車型上廣泛使用的仍舊是普通雙筒液壓減振器。國(guó)外先進(jìn)工業(yè)化國(guó)家減振器的發(fā)展也經(jīng)歷了一個(gè)從落后到先進(jìn)的曲折過(guò)程，其懸架減振器的結(jié)構(gòu)型式在不斷地改進(jìn)，性能也在不斷地提高。目前，國(guó)外先進(jìn)工業(yè)化國(guó)家液壓減振器正朝著充氣式減振器、可調(diào)減振器(如載荷感應(yīng)式、位移依存式、位置依存式等)及自適應(yīng)減振器(如電流變減振器、磁流變減振器等)的方向發(fā)展。其雙筒充氣液壓減振器經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已占有相當(dāng)大的市場(chǎng)比例，可調(diào)減振器及自適應(yīng)減振器也已有商品車出現(xiàn)。無(wú)論采用那種結(jié)構(gòu)，減振器都是朝著各種高頻激振的阻尼力自動(dòng)控制、無(wú)級(jí)調(diào)整阻尼力機(jī)構(gòu)以及堿振器溫度特性的進(jìn)一步改善，尤其是改善減振器的外特性和降低噪聲方向發(fā)展。目前，在國(guó)外先進(jìn)工業(yè)化國(guó)家主動(dòng)懸架系統(tǒng)及自適應(yīng)減振器是車輛懸架特性和減振器外特性方面的重大變革。根據(jù)國(guó)外先進(jìn)工業(yè)化國(guó)家液壓減振器的發(fā)展經(jīng)歷.并結(jié)合我國(guó)汽車行業(yè)的具體情況(以中、低檔汽車為主)，在普通雙筒液壓減振器發(fā)展到一定階段以后，充氣式雙筒液壓減振器將會(huì)成為國(guó)產(chǎn)液壓減振器的下一個(gè)發(fā)展方向。在目前的液壓減振器國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中，正在把充氣式液壓減振器的生產(chǎn)實(shí)踐和研究提到日程上來(lái)，其應(yīng)用領(lǐng)域必將日益增多。而變阻尼液壓減振器(可調(diào)式減振器、自適應(yīng)減振器)在我國(guó)目前尚處于前景研究階段。充氣式雙筒液壓減振器可以有效地改善減振器的外特性，極大地提高減振器的臨界速度，特別是在消除減振器外特性畸變和降低噪聲方面具有明顯的優(yōu)越性，并且具有優(yōu)良的可靠性及較低的靜摩擦力.具有廣闊的發(fā)展前景。雙筒充氣液壓減振器的理論和實(shí)踐在我國(guó)目前仍處于起步階段，其理論研究及生產(chǎn)實(shí)踐同國(guó)外先進(jìn)工業(yè)化國(guó)家相比還有較大差距，有待各科研機(jī)構(gòu)，大專院校及企業(yè)作進(jìn)一步的研究開(kāi)發(fā)工作，以縮短同國(guó)外同行的差距。四、課題設(shè)計(jì)方案- 4 -五、預(yù)期結(jié)果根據(jù)這個(gè)設(shè)計(jì)方案，可以使得該產(chǎn)品獲得良好的性能、較高的穩(wěn)定性及安全性，運(yùn)動(dòng)更加的平穩(wěn)。同時(shí)，達(dá)到任務(wù)書(shū)的要求。六、設(shè)計(jì)主要步驟1. 緒論1.1 本課題設(shè)計(jì)的目的及意義1.2 減振器國(guó)內(nèi)外是發(fā)展?fàn)顩r1.3 設(shè)計(jì)的主要研究?jī)?nèi)容2. 減震器阻尼值計(jì)算和機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 相對(duì)阻尼系數(shù)和阻尼系數(shù)的確定2.1.1 懸架彈性特性的選擇2.1.2 相對(duì)阻尼系數(shù)?的選擇2.1.3 減振器阻尼系數(shù)?的確定2.2 最大卸荷力 F0 的確定2.3 缸筒的設(shè)計(jì)計(jì)算2.4 活塞桿的設(shè)計(jì)計(jì)算2.5 導(dǎo)向座寬度和活塞寬度的設(shè)計(jì)計(jì)算2.6 活塞行程的確定2.7 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 5 -2.7.1 缸體與缸蓋的連接形式2.7.2 活塞桿與活塞的連接形式2.7.3 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)2.7.4 活塞及活塞桿處密封圈的選用2.7.5 液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)2.7.6 活塞環(huán)2.7.7 液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求2.8 小結(jié)3. 減震器其他部件的設(shè)計(jì)3.1 固定連接的結(jié)構(gòu)形式3.2 減震器油封設(shè)計(jì)3.3 型橡膠密封圈3.4 錐形彈簧3.5 彈簧片和減振器油的選擇3.5.1 彈簧片的選擇3.5.2 減振器油的選擇3.6 小結(jié)4 減震器閥系設(shè)計(jì)4.1 減震器各閥系流體力學(xué)模型的建立4.1.1 伸張行程流體力學(xué)模型的建立4.1.2 壓縮行程流體力學(xué)模型的建立4.2 各閥系模型的建立4.2.1 伸張閥模型的建立4.2.2 流通閥模型的建立4.2.3 壓縮閥模型的建立4.2.4 補(bǔ)償閥的力學(xué)模型4.3 減震器阻尼閥閥片的撓曲變形模型4.4 閥系的設(shè)計(jì)4.4.1 阻尼閥的開(kāi)啟程度對(duì)減震器特性的影響- 6 -4.4.2 減震器的理想特性曲線的確定4.4.3 閥系各結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定4.5 小結(jié)5 活塞桿的強(qiáng)度校核5.1 強(qiáng)度校核5.2 穩(wěn)定性的校核6 全文總結(jié)及展望7 參考文獻(xiàn)8 致謝七、進(jìn)度計(jì)劃(包括時(shí)間劃分和各階段主要工作內(nèi)容）1．第七學(xué)期第 11—12 周 交開(kāi)題報(bào)告2．第七學(xué)期第 13—20 周 進(jìn)行具體畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿；3．第七學(xué)期第 18 周 交畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師初步檢查4．第八學(xué)期第 3 周 交畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師中期檢查5．第八學(xué)期第 7-8 周 審查、修改互動(dòng)工作，6．2016 年 4 月 24 日前 完成全部設(shè)計(jì)任務(wù)，交畢業(yè)設(shè)計(jì)；7．第八學(xué)期第 10 周前 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯；八、參考文獻(xiàn)[1] 中國(guó)知識(shí)網(wǎng) “充氣式汽車減震器的研制” 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 高起波 曾祥榮[2]《汽車構(gòu)造 第 2 版》 吉林大學(xué) 陳家瑞 主編 機(jī)械工業(yè)出版社[3]《汽車設(shè)計(jì) 第 4 版》 吉林大學(xué) 王望予 主編 機(jī)械工業(yè)出版社[4]《機(jī)械設(shè)計(jì)與研究》的“新型減震器的研究”華中理工大學(xué) 李輝 何程[5]《橡膠減震器設(shè)計(jì)與計(jì)算》 第二研究室 王光[6]《可調(diào)阻尼減振器優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究》 吉林大學(xué)碩士學(xué)問(wèn)論文 孫雪梅[7]《汽車工程手冊(cè) 設(shè)計(jì)篇》《汽車手冊(cè)》編輯委員會(huì)編 人民交通出版社- 7 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