氣動(dòng)可調(diào)阻尼同軸一體式減振支柱的研究.pdf

1、阻尼可調(diào)式半主動(dòng)懸架在理論和實(shí)際應(yīng)用中均表現(xiàn)出諸多優(yōu)越性，既解決了傳統(tǒng)被動(dòng)懸架僅能在某一特定工況下實(shí)現(xiàn)性能最優(yōu)且無法自適應(yīng)調(diào)節(jié)的問題，又能降低控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度及生產(chǎn)制造和運(yùn)行成本。當(dāng)前，基于各類控制理論的半主動(dòng)懸架阻尼控制研究已廣泛開展，取得了一系列重要研究成果，但是阻尼控制仍需外部供能，控制成本仍然較高。因此，進(jìn)一步研究阻尼控制性能可靠、調(diào)節(jié)方式簡單且生產(chǎn)成本低廉的阻尼可調(diào)式懸架具有重要的研究意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本文以提

2、高車輛懸架自適應(yīng)能力為目標(biāo)，提出一種無需控制單元便可實(shí)現(xiàn)減振器阻尼特性針對(duì)簧載質(zhì)量自適應(yīng)調(diào)節(jié)的空氣彈簧和減振器同軸一體式減振支柱。針對(duì)該氣動(dòng)可調(diào)阻尼同軸一體式減振支柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作原理、阻尼特性、參數(shù)優(yōu)化以及整車性能分析等方面開展了相應(yīng)研究，主要研究工作概括如下:
　　1.減振支柱的工作原理及阻尼特性研究:詳細(xì)介紹了所設(shè)計(jì)的氣動(dòng)可調(diào)阻尼同軸一體式減振支柱的結(jié)構(gòu)組成及其工作原理，分析了不同工作模式下減振器內(nèi)部油液的流動(dòng)特點(diǎn)，基于流

3、體力學(xué)理論和熱力學(xué)理論建立了該減振支柱的阻尼特性數(shù)學(xué)模型及物理模型，實(shí)現(xiàn)了減振支柱阻尼特性的動(dòng)態(tài)仿真，得出空氣彈簧內(nèi)氣體壓強(qiáng)對(duì)于減振器阻尼特性的一般影響規(guī)律，為減振支柱結(jié)構(gòu)參數(shù)的匹配設(shè)計(jì)奠定了重要理論基礎(chǔ)。
　　2.減振支柱的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化匹配研究:以提高車輛平順性和操縱穩(wěn)定性為目標(biāo)，確定了減振支柱的剛度特性要求，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)減振支柱的阻尼特性進(jìn)行優(yōu)化匹配，得出分別基于平順性和操縱穩(wěn)定性的最佳阻尼比，從理論上確定了不同簧載質(zhì)量

4、下的減振器阻尼特性曲線，并推導(dǎo)出減振支柱分別在復(fù)原行程和壓縮行程下的阻尼力關(guān)系式。根據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型與仿真模型，利用黃金分割設(shè)計(jì)法計(jì)算出減振器閥系的結(jié)構(gòu)參數(shù)，然后根據(jù)減振支柱分別基于平順性和操縱穩(wěn)定性得到的最佳阻尼比，算出PDC(pneumatic damping control—?dú)鈩?dòng)阻尼控制)閥的結(jié)構(gòu)參數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)了減振支柱相應(yīng)閥系結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和良好匹配。阻尼特性的仿真結(jié)果表明，與設(shè)計(jì)目標(biāo)基本符合，能夠達(dá)到減振支柱對(duì)阻尼的要求