减震器设计

活塞
缓冲垫
耐油橡胶、尼龙和弹簧
安全刚度（悬架击穿）
悬架设计须知
• 保证悬架安全（刚度、缓冲和限位死点） • 保证有效舒适行程（重点保证减震器有效 行程）
悬架设计须知
“摇 架”
平 叉
后轮 摇架
设计合理的摇架与减震器下端相联。车轮上 下运动时，减震器摆动角度较小，侧向力也 较小，可提高减震效果及减震器使用寿命
主体结构选用
弹簧刚度设计
• 变刚度弹簧
弹簧刚度设计
• 弹簧失稳 －后减震器尽量 减小弹簧总长
磨平
工作行程
工作行程尽量大
弹簧预压力设定
为了在不使用减震行程的 情况下而预设计的力， 用来支撑车型和乘驶人 员的自重。
可根据乘骑者自重或 载货状态进行调节预 压力
阻尼匹配
• 类比＋试验调试 ＋路试感受
滑动阻力检查
检查标准
手感检查
台架检测
减震器检测
减震器检测
悬架刚度设计
• 前后悬架刚度分配
根据整车 承载和工 况确定悬 架刚度
后
前
75％
25％
悬架刚度设计
• 悬架刚度是通过减震器刚度实现的,所以悬 架刚度设计实际就是减震器弹簧刚度的设 计
根据整车 承载和工 况确定悬 架刚度 确定 减震器 刚度 刚度分段 分段刚度值
悬架刚度设计
• 刚度分段
N
安全区
舒适区
安全刚度（悬架击穿）
悬架击穿－悬架限位装置开始作用（如缓冲块 碰撞）的状态 悬架不被击穿的保证： 1 悬架安全刚度－悬架不被击穿的最大刚度 悬架足够的安全行程 2 悬架足够的阻尼力 3
安全刚度（悬架击穿）
缓冲体
平 叉
后轮 摇架
安全刚度（悬架击穿）
• 前减震器液压缓冲装置
安全刚度（悬架击穿）
• 悬架安全设计准则 －弹性元件为主（经常作用） －悬架缓冲装置为辅（偶而作用） －悬架限位装置最后（极少作用） －工作状态下（包括悬架击穿）车身部件不 得干涉
安全刚度（悬架击穿）
• 问题：越野车弹跳工况下，车轮离地时反 向限位装置是什么？
一般公路车车轮离地工况很少。离
连杆
地工况的悬架必须考虑反向限位装 置，否则会造成悬架部件冲击破坏 。除了摇架等“死点”结构限位外 ，减振器内部也需缓冲装置。因为 高速反向时复原阻力较大，缓冲装 置较压缩缓冲装置要弱
外特性畸变机理
1 工作过程回油不畅 2 加工精度差造成泄漏 3 减振器液泡沫化
外特性畸变的后果
1 2 造成减振器工作空程，减振 器吸收振动能量降低 产生异响
改善外特性畸变的结构
双筒式
外溢式
改善外特性畸变的结构
单筒充气式
气囊式
减震器设计
我们应提供给配套厂家的设计输入： • 确定联结方式及主体结构 • 弹簧刚度 • 工作行程 • 外特性（P-S P-V 滑动阻力等） • 检查标准
选择相似 减震器
悬架刚度测试 检查两个刚度
N Nmax N?
调整减震器 刚度
A 确定 减震器 刚度 X
确定减震器 刚度
S1 S2
S
B
N Nmax N? S
……
S1
S2
悬架刚度测试 检查两个刚度
减振器（阻尼器）的作用
通过与悬架匹配良好的减振器，通常在第一个振动周 期后，有90％以上振动能量被阻尼掉
减振器（阻尼器）的原理
Pf
Py
外特性 P-S P-V
P P
S
V
示功特性
速度特性
问题
• 为什么压缩阻力Py总是比复原阻力Pf小？
因为压缩行程中尽量让弹簧吸收振动能量，复原
行程时较大的复原阻力可快速熄振
Py＝（0.2-0.3） Pf Py≥0.5 Pf（越野车、恶劣路面，防止悬架击穿）
外特性畸变
P P
ห้องสมุดไป่ตู้
S
V
示功特性
速度特性
摩托车悬挂减震器基础知识培训
平顶山隆鑫三轮摩托车 有 限 公 司
目 录
振动模型 悬架组成 安全刚度（悬架击穿） 悬架设计须知 悬架刚度设计 减振器（阻尼器）的作用 减振器（阻尼器）的原理 外特性 P-S P-V 外特性畸变 外特性畸变机理 外特性畸变的后果 改善外特性畸变的结构 减震器设计 主体结构选用 弹簧刚度的设定 阻尼匹配 检查标准 减震器检测
发动机属簧上质量，而发动机振动也来自簧上，
因此悬架减振器对发动机造成的车身振动没有抑制 作用。发动机振动激励和路面激励特性差异很大， 悬架减振系统比发动机减振器刚度和阻尼要大的多 。若发动机与车架刚性连接，则悬架减振器效果更 不起作用
悬架组成
• • • • 弹性元件－减震器弹簧 阻尼元件－减振器、摩擦副…… 导向元件－前减震器叉管、后平叉…… 其它联结元件－摇架、方向柱……
振动模型
M3 弹性 元件
……
阻尼 元件 M2
M1
弹性 元件 阻尼 元件 弹性 元件
阻尼 元件 车轮
车轮
振动模型
簧上质量
M1 弹性 元件 簧下质量 车轮 阻尼 元件 簧上质量＋簧下质量 ＋弹性元件＋阻尼元件 ＝振动系统 弹性元件＋阻尼元件设计 成主要抑制簧下振动对簧 上质量的影响
问题
• 发动机对车身的振动能否通过悬架减震器 得到抑制？
悬架击穿
S
悬架刚度设计
N Nmax N? S S1 根据整车 承载和工 况确定悬 架刚度 S1－舒适段行程（根据经验选取） S2－悬架击穿行程 Nmax－悬架击穿刚度 N?－舒适段最大刚度（根据经验选取）
S2
悬架刚度设计
计算法 N
Nmax 确定 减震器 刚度 N? S S1
S2
悬架刚度设计
对比法