功能性橡胶在汽车底盘上的应用

2012-12-20功能性橡胶在汽车底盘上的功能性橡胶在汽车底盘上的功能性橡胶在汽车底盘上的功能性橡胶在汽车底盘上的应用应用应用应用第2页2012-12-20
发动机点火激励引起的振动
发动机工作过程中其自身产生的往复不平衡惯性力
冷却系统、进排气系统等引起的振动
路面不平引起的振动
其他运动部件引起的振动整车振动来源整车振动来源整车振动来源整车振动来源整车振动来源整车振动来源整车振动来源整车振动来源第3页2012-12-20底盘减振产品在整车上的分布底盘减振产品在整车上的分布底盘减振产品在整车上的分布底盘减振产品在整车上的分布底盘减振产品在整车上的分布底盘减振产品在整车上的分布底盘减振产品在整车上的分布底盘减振产品在整车上的分布第4页2012-12-20排气系统吊耳排气系统吊耳排气系统吊耳排气系统吊耳排气系统吊耳排气系统吊耳排气系统吊耳排气系统吊耳悬架系统悬架系统悬架系统悬架系统悬架系统悬架系统悬架系统悬架系统动力吸振器动力吸振器动力吸振器动力吸振器动力吸振器动力吸振器动力吸振器动力吸振器动力总成悬置系统动力总成悬置系统动力总成悬置系统动力总成悬置系统动力总成悬置系统动力总成悬置系统动力总成悬置系统动力总成悬置系统主要内容主要内容主要内容主要内容第5页2012-12-20排气系统吊耳排气系统吊耳排气系统吊耳排气系统吊耳排气系统吊耳排气系统吊耳排气系统吊耳排气系统吊耳将废气从发动机排出。空气的流动将激励整个动力排气系统，导致噪声;排气系统与作为振动源的发动机以及作为振动接受体的车身相连;排气系统须使从发动机传递到车身的振动最小化；排气系统吊耳用以减少传递到车身的振动；波纹管可以控制从发动机传递到排气系统的冷端的振动支架车身发动机排气歧管热端波纹管冷端排气管吊耳第6页2012-12-20连接支架限制位移连接支架刚性支架提高结构刚度橡胶主簧典型的吊耳结构典型的吊耳结构典型的吊耳结构典型的吊耳结构典型的吊耳结构典型的吊耳结构典型的吊耳结构典型的吊耳结构第7页2012-12-202012-12-207典型的排气系统吊耳典型的排气系统吊耳典型的排气系统吊耳典型的排气系统吊耳典型的排气系统吊耳典型的排气系统吊耳典型的排气系统吊耳典型的排气系统吊耳•ArvinmeritorGermany•ArvinmeritorNA•Arvinmeritor第8页2012-12-20悬架系统悬架系统悬架系统悬架系统悬架系统悬架系统悬架系统悬架系统第9页2012-12-20动力吸振器动力吸振器动力吸振器动力吸振器动力吸振器动力吸振器动力吸振器动力吸振器TunedMassDamperTunedMassDamper•包含质量块和橡胶主簧；•固有频率与被吸振系统的固有频率相近；•橡胶主簧一般使用SBR或者EPDM，低价，对温度不敏感，耐热老化；•路面不平引起的振动•其他运动部件引起的振动第10页2012-12-20典型的动力吸振器典型的动力吸振器典型的动力吸振器典型的动力吸振器典型的动力吸振器典型的动力吸振器典型的动力吸振器典型的动力吸振器TunedMassDamperTunedMassDamperExhaustDampersSteeringWheelDampersGearRattleDamper第11页2012-12-20动力总成悬置系统动力总成悬置系统动力总成悬置系统动力总成悬置系统动力总成悬置系统动力总成悬置系统动力总成悬置系统动力总成悬置系统动力总成悬置系统设计目标前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式悬置的结构特点、性能与发展悬置系统设计过程第12页2012-12-20悬置功能悬置功能悬置功能悬置功能：安装动力总成降低动力总成振动向车身的传递衰减由于路面激励引起的动力总成振动控制发动机位移和转角分配载荷动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标第13页2012-12-20•尽可能多的隔离振动•尽可能多的实现各自由度间的解耦•悬置系统在系统共振频带内应有较大的阻尼值•动力总成在特殊工况下位移值不能超过允许取值动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标第14页2012-12-20动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标--隔振原理隔振原理隔振原理隔振原理隔振原理隔振原理隔振原理隔振原理•悬置系统的最高阶固有振动频率应小于发动机工作中的最小激振频率的0.707倍•在隔振区，阻尼越小，隔振效果越好•在共振区，阻尼越大，可以衰减振动第15页2012-12-202)(11nd/ff-=传递率百分比如不考虑阻尼在内，其传递率的百分比可以表示为：e.g.如果悬置位置和刚度确定并在9Hz时对俯仰运动进行解耦，怠速的干扰频率是20Hz，经计算仅有25.4%的激振力通过悬置系统进行传递。L4:30602NN=×=激振频率V6:20603NN=×=激振频率二阶三阶动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标--隔振原理隔振原理隔振原理隔振原理隔振原理隔振原理隔振原理隔振原理第16页2012-12-20•尽可能多的实现各自由度间的解耦；动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标第17页2012-12-20•悬置系统在系统共振频带内应有较大的阻尼值；；；；动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标第18页2012-12-20•动力总成在诸如汽车起步、制动、转向的特殊工况下位移值不能超过允许取值；动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标动力总成悬置系统设计目标第19页2012-12-20•三点支承加扭转支撑杆优点优点优点优点：：：：悬置布置方便悬置布置方便悬置布置方便悬置布置方便，，，，便于安装便于安装便于安装便于安装缺点缺点缺点缺点：：：：跳动与发动机扭矩有关跳动与发动机扭矩有关跳动与发动机扭矩有关跳动与发动机扭矩有关，，，，纵摇与跳动相关纵摇与跳动相关纵摇与跳动相关纵摇与跳动相关，，，，悬置载荷变悬置载荷变悬置载荷变悬置载荷变化较大化较大化较大化较大，，，，对副车架的共振和冲击振动敏感对副车架的共振和冲击振动敏感对副车架的共振和冲击振动敏感对副车架的共振和冲击振动敏感前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式第20页2012-12-20•低扭矩轴系统优点优点优点优点：：：：悬置布置方便悬置布置方便悬置布置方便悬置布置方便，，，，便于安装便于安装便于安装便于安装，，，，跳动与纵摇及扭矩分离良好跳动与纵摇及扭矩分离良好跳动与纵摇及扭矩分离良好跳动与纵摇及扭矩分离良好缺点缺点缺点缺点：：：：纵摇模态和发动机转动较难平衡纵摇模态和发动机转动较难平衡纵摇模态和发动机转动较难平衡纵摇模态和发动机转动较难平衡，，，，对副车架共振和冲击对副车架共振和冲击对副车架共振和冲击对副车架共振和冲击振动敏感振动敏感振动敏感振动敏感前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式第21页2012-12-20•平衡扭矩轴系统优点优点优点优点：：：：跳动和纵摇几扭矩解耦性良好跳动和纵摇几扭矩解耦性良好跳动和纵摇几扭矩解耦性良好跳动和纵摇几扭矩解耦性良好缺点缺点缺点缺点：：：：纵横模态和发动机转动之间调整较难纵横模态和发动机转动之间调整较难纵横模态和发动机转动之间调整较难纵横模态和发动机转动之间调整较难，，，，悬置布置及连接较难悬置布置及连接较难悬置布置及连接较难悬置布置及连接较难前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式第22页2012-12-20前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式第23页2012-12-20悬置的结构特点悬置的结构特点悬置的结构特点悬置的结构特点、、、、性能与发展性能与发展性能与发展性能与发展悬置的结构特点悬置的结构特点悬置的结构特点悬置的结构特点、、、、性能与发展性能与发展性能与发展性能与发展1.1.1.1.悬置元件的发展历史悬置元件的发展历史悬置元件的发展历史悬置元件的发展历史2.2.2.2.常规橡胶悬置元件常规橡胶悬置元件常规橡胶悬置元件常规橡胶悬置元件3.3.3.3.液压液压液压液压－－－－橡胶悬置橡胶悬置橡胶悬置橡胶悬置（（（（液阻悬置液阻悬置液阻悬置液阻悬置））））4.4.4.4.半主动式悬置半主动式悬置半主动式悬置半主动式悬置5.5.5.5.主动式悬置主动式悬置主动式悬置主动式悬置第24页2012-12-20•20世纪初开始应用橡胶悬置•思想源于二十世纪40年代。1962年，GM公司的RichardRasmussen等人完善了这种思想，并试制了世界上第一个液阻悬置•1979年，AUDI公司率先在AUDI五缸Otto发动机上应用液阻悬置•1984年，日本Mitsubishi公司率先在Galant轿车上应用了电控节流孔开度的液阻悬置，这是世界上第一批半主动液阻悬置•1985年，GM公司规定在所有的A型和K型车上，无论四缸发动机还是六缸发动机，全部采用液阻悬置，这标志着液阻悬置的应用在美国开始普及•自1985年以来，发表了大量有关半主动式、主动式液阻悬置研究与应用方面的文献悬置的结构特点悬置的结构特点悬置的结构特点悬置的结构特点、、、、性能与发展性能与发展性能与发展性能与发展悬置的结构特点悬置的结构特点悬置的结构特点悬置的结构特点、、、、性能与发展性能与发展性能与发展性能与发展第25页2012-12-20悬置的结构特点悬置的结构特点悬置的结构特点悬置的结构特点、、、、性能与发展性能与发展性能与发展性能与发展悬置的结构特点悬置的结构特点悬置的结构特点悬置的结构特点、、、、性能与发展性能与发展性能与发展性能与发展YesterdayTodayTomorrowComplexity第26页2012-12-20标准的橡胶隔振元件标准的橡胶隔振元件标准的橡胶隔振元件标