帶附加氣室空氣懸架剪式座椅振動(dòng)特性研究.pdf

1、研究表明，在車輛作業(yè)和行駛過(guò)程中，長(zhǎng)期承受低頻高強(qiáng)度的乘坐振動(dòng)，其腰椎、脊柱、胸腔和內(nèi)臟都會(huì)造成傷害，嚴(yán)重?fù)p害駕駛員的身心健康，降低工作效率。本課題為改善駕駛員的乘坐環(huán)境，將帶附加氣室的空氣懸架應(yīng)用到駕駛員剪式座椅中，構(gòu)建出新型的座椅懸架，建立了理論模型，并通過(guò)仿真和試驗(yàn)研究其振動(dòng)特性，取得的結(jié)論如下： 首先，用理論分析的方法對(duì)空氣彈簧在剪式座椅懸架中的兩種布置方式進(jìn)行了研究，建立了兩種布置方式下座椅懸架系統(tǒng)振動(dòng)微分方程，分別導(dǎo)

2、出了相應(yīng)的振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率及阻尼比表達(dá)式，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率不僅取決于空氣彈簧的剛度κ和座椅的等效簧載質(zhì)量m，還與座椅的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。以HY-Z04型剪式座椅為例，計(jì)算了兩種懸架系統(tǒng)的固有頻率，發(fā)現(xiàn)空氣彈簧布置于剪桿與底板之間時(shí)座椅懸架的固有頻率約為空氣彈簧布置于上板和底板間時(shí)的0.57倍。 然后，采用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS(ADAMS/VIEW模塊)建立了空氣懸架座椅的仿真模型，對(duì)座椅懸架系統(tǒng)的振動(dòng)特性進(jìn)行了分析，

3、得到以下結(jié)論：同一空氣彈簧壓力下，位移傳遞率在隔振區(qū)隨m的增大而減小。同一空氣彈簧壓力下，當(dāng)激勵(lì)頻率較低時(shí)，等效簧載質(zhì)量m對(duì)加速度均方根值幾乎沒(méi)有影響；當(dāng)激勵(lì)頻率增大到一定值后，隨著等效簧載質(zhì)量m的減小，響應(yīng)加速度均方根值增大。響應(yīng)的位移和加速度與激勵(lì)相比較，響應(yīng)均滯后激勵(lì)約1/8個(gè)周期。 用試驗(yàn)的方法對(duì)無(wú)附加氣室和帶附加氣室空氣懸架座椅的振動(dòng)特性進(jìn)行了研究，并同HY—204型螺旋彈簧座椅的振動(dòng)特性進(jìn)行了比較。研究結(jié)果表明：節(jié)流

4、閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)(即空氣彈簧單獨(dú)工作時(shí))，響應(yīng)位移和加速度均比激勵(lì)滯后約1/4個(gè)周期，比仿真結(jié)果滯后約1/8個(gè)周期。在相同氣體壓力和激勵(lì)振幅條件下，位移傳遞率峰值隨等效簧載質(zhì)量的增加而增加，位移傳遞率的峰值頻率隨等效簧載質(zhì)量的增加而減?。幌嗤|(zhì)量，不同激勵(lì)振幅下，位移傳遞率峰值隨激勵(lì)振幅的增加而增加。在低頻區(qū)，加速度均方根值隨頻率的增加而增加；在高頻區(qū)，加速度均方根值隨頻率的增加保持不變或有所下降。節(jié)流閥開(kāi)啟時(shí)(即附加氣室接通時(shí))節(jié)流孔

5、從閉合到開(kāi)啟時(shí)，座椅懸架系統(tǒng)的位移傳遞率峰值頻率降低。當(dāng)節(jié)流孔處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，當(dāng)節(jié)流閥手柄旋轉(zhuǎn)角度開(kāi)始減小時(shí)，位移傳遞率和加速度均方根值變小，但當(dāng)節(jié)流閥手柄旋轉(zhuǎn)角度等于或小于45°時(shí)，節(jié)流孔流通面積進(jìn)一步加大，位移傳遞率和加速度均方跟值幾乎不變。帶附加氣室空氣懸架座椅同HY-Z04型螺旋彈簧座椅的比較，帶附加氣室空氣懸架座椅的共振頻率要低于螺旋彈簧座椅約0.5Hz；在越過(guò)共振點(diǎn)后的位移放大區(qū)和隔振區(qū)內(nèi)，相同激振頻率時(shí)，帶附加氣室空氣懸架