一种准零刚度隔振系统和车辆.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110067828A(43)申请公布日2019.07.30(21)申请号201910227755.8(22)申请日2019.03.25(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人徐兴施天玲王峰江昕炜孙丽琴江洪(51)Int.Cl.F16F9/02(2006.01)B60G11/27(2006.01)B60G11/28(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种准零刚度隔振系统和车辆(57)摘要本发明提供一种准零刚度隔振系统和车辆，包括负刚度装置、空气弹簧和齿轮齿条机构；所述空气弹簧一端与车身连接，另一端与底盘车架连接；所述负刚度装置沿空气弹簧中心轴线呈对称分布；所述负刚度装置一端与齿轮齿条机构连接，另一端用于与底盘车架连接；所述齿轮齿条机构的齿条用于与车身连接，齿轮用于与底盘车架连接。本发明可应用于汽车悬架领域，车身在部分跳动范围内，减小总体刚度，降低固有频率，提高整车的平顺性；当车身跳动量过大时，即车身振幅大时，齿轮齿条不啮合，负刚度装置停止工作，进而避免了负刚度装置带来的不稳定性。本发明整体结构简单，更加节能。CN110067828ACN110067828A权利要求书1/1页1.一种准零刚度隔振系统，其特征在于，包括负刚度装置、空气弹簧(9)和齿轮齿条机构；所述空气弹簧(9)一端与车身(1)连接，另一端与底盘车架(8)连接；所述负刚度装置沿空气弹簧(9)中心轴线呈对称分布；所述负刚度装置一端与齿轮齿条机构连接，另一端用于与底盘车架(8)连接；所述齿轮齿条机构的齿条(2)用于与车身(1)连接，齿轮(3)用于与底盘车架(8)连接。2.根据权利要求1所述的准零刚度隔振系统，其特征在于，所述负刚度值装置包括连杆(4)、活塞(6)和气缸缸体(5)；所述连杆(4)的一端与齿轮(3)连接，另一端与活塞(6)连接，所述活塞(6)安装在气缸缸体(5)内。3.根据权利要求2所述的准零刚度隔振系统，其特征在于，所述连杆(4)的一端与齿轮(3)销连接，另一端与活塞(6)销连接。4.根据权利要求2所述的准零刚度隔振系统，其特征在于，所述齿条(2)两端分别设有光滑段，所述气缸缸体(5)的缸壁设有限位机构(7)，所述限位机构(7)用于限制活塞(6)的行程。5.根据权利要求1所述的准零刚度隔振系统，其特征在于，所述齿轮齿条机构的齿条(2)分别位于空气弹簧(9)的两侧，且沿空气弹簧(9)中心轴线呈对称分布，所述齿条(2)的上端与车身(1)连接。6.根据权利要求1所述的准零刚度隔振系统，其特征在于，所述齿轮齿条机构位于整个隔振系统的内侧，与空气弹簧(9)并列布置；所述空气弹簧(9)的端盖与车身(1)连接，所述齿条(2)的上端通过空气弹簧(9)的端盖与车身(1)连接，齿条(2)设有双侧齿槽，所述齿轮(3)以齿条(2)中心轴线对称分布。7.根据权利要求1所述的准零刚度隔振系统，其特征在于，所述齿轮(3)与底盘车架(8)通过滑动轴承连接，滑动轴承的内孔与底盘车架(8)过盈配合，齿轮(3)内孔与轴承外圆键连接。8.一种车辆，其特在于，包括权利要求1-7任意一项所述的准零刚度隔振系统。2CN110067828A说明书1/4页一种准零刚度隔振系统和车辆技术领域[0001]本发明属于机械隔振技术领域，具体涉及一种准零刚度隔振系统和车辆。背景技术[0002]悬架系统关系到整车的平顺性与操稳性。人体对4-12.5Hz的低频振动最敏感，故低频输入对悬架舒适性影响较大。低刚度悬架能有效吸收低频震动,但对悬架整体的承载力和操纵稳定性都有负面影响。所以，“高静低动”是理想悬架系统的刚度要求。对于这一问题，准零刚度能提供有效的解决方案。一些专利如CN201620730321.1中所述的正负刚度可调的准零刚度隔振器，通过螺旋弹簧的正负并联实现了准零刚度，提高了隔振性能，但仅适用于小振幅振动，未考虑到大振幅下负刚度系统带来的不稳定，且结构中使用多个弹簧，利用其串并联以及相互角度关系来实现准零刚度，结构显得复杂，不利于整体的性能稳定；又如CN108386471中所述的单自由度水平准零刚度隔振器，结构简单，利用单摆原理，通过多根杠杆的受力关系与角度关系实现系统的准零刚度，但其准零刚度范围小，不适合振动幅值大的扰动隔离，且冲击均由杆件承受，对杆件的刚度和加工精度要求都较高，成本大。发明内容[0003]针对上述问题，本发明提供一种准零刚度隔振系统，在部分范围内能实现准零刚度的隔振，使得在一定振幅内，具有准零刚度的特性，极大降低系统的固有频率，提高了悬架的平顺性；而当车身振幅过大时，负刚度系统不工作，从而避免负刚度带来的不稳定性。[0004]本发明还提供一种