液压悬置中及橡胶主簧.docx

液压悬置中的一些问题

1橡胶主簧
一般说来，弹性元件的压缩刚度和剪切刚度存在差别，对橡胶而言，其压缩刚度远比剪切刚度大。通过合理选择控制橡胶元件的形状和尺寸，能同时调节元件垂、纵、横三个方向的刚度。如图2-4所示的圆锥形隔振器，其橡胶元件为中空的圆锥体橡胶堆，无论承受哪一个方向的载荷，橡胶元件同时都出现压缩和剪切变形，通过改变橡胶元件的几何尺寸，特别是改变锥角，可以获得合适的垂向和横向刚度。作为液力悬置的基本弹性元件，橡胶主簧即选用这种垂向加载时受剪切的结构形式，既保证了动力总成悬置系统有足够的垂向和横摇柔度，又有较大的侧向刚度:同时还容易实现液力悬置的橡胶主簧刚度比传统橡胶悬置刚度更小的目的，有利于消减橡胶主簧的高频驻波振动的不良影响??。这是因为在低频大振幅振动时，液力部分惯性通道的作用，使悬置具有大阻尼和较大的刚度，因而橡胶主簧的刚度可以较小，以提高悬置高频隔振性.
2.惯性通道
上/下液室之间通过惯性通道相连，当悬置在振动激励作用下，上下液室间产生压力波动，通道内液体质量随着上液室的泵动在惯性通道中来回运动而出入下液室，形成振荡液柱。液柱在运动中产生沿程能量损失和在出口、入口时的局部能量损失，从而达到衰减振动能量的目的。另外，在振动过程中，上下液室的压力克服液柱的惯性阻力而使液柱具有的动能在入口和出口处被损失掉了，而且这种损失所表现的外在阻尼远大于由于液体的粘性引起的沿程能量损失所表现的外在阻尼。很明显，这种带惯性通道的液力悬置的阻尼比普通的带节流孔的液力悬置的阻尼要大得多??。之所以被称为“惯性通道”，是因为它限制了液体并控制其方向，因为通道内的振荡液柱产生惯性阻力以抵抗上液室的泵动力。惯性通道能使悬置在低频大振幅的激励下获得大阻尼特性，衰减振动能量。而在高频小振幅激励下，上液室的体积变化量较小，上下液室间的压力差也较小，由于粘性液体与通道壁之间以及液体分子间的摩擦作用，液体流经惯性通道的阻力较大，此时，惯性通道内液体几乎不再流动，即产生所谓的动态硬化。这将导致悬置的动刚度上升，高频隔振降噪性能明显恶化。为了解决此问题，在悬置内部设置了解藕元件。
3.解藕元件
解藕元件是一个至关重要的部件，一方面希望它能消除高频小振幅时的动态硬化带来的不利影响，使悬置具有低刚度特性，同时另一方面又要注意不至于过分降低悬置在低频大振幅时的大阻尼作用。因此解藕器的功能是作为一受频率限制的浮动活塞。
目前各解祸式液力悬置的解祸元件的形式主要可分为以下两种。第一种是利用小刚度的解藕盘(或解祸膜片)与解祸间隙的相互作用，如图2-5(a)所示的悬置。悬置在大幅振动输入时，上液室的泵动作用导致解祸盘紧贴至其底座上，间隙为零，变形终止，阻止液体流动，此时液体按通常方式全部流经惯性通道，产生大阻尼效应;而在小振幅输入时，上液室泵动有限，不能使解祸盘贴至底座上，于是解祸盘随上液室内压力波动在液室间振动，降低了上室的压力波动，在这种情况下，解祸盘的流动阻力远小于惯性通道内的流阻，只有极少或没有振荡液体通过惯性通道，从而得到所需的低动刚度。解祸间隙未关闭的状态称为悬置处于“解祸状态”。由图2-5(b)得知，解祸盘与隔板之间的轴向间隙为0.15mm，当振幅为士Imm、士。.5mm时动刚度值较大:而当振幅为士O.Imm时，动刚度显著降低。
另一种在悬置中实现解祸功能的方法是利用具有变刚度特性的橡胶膜，如图2-6所示。随着变形量的增加，橡胶膜的刚度值由缓到快地增大，在高频小振幅激励的情况下，橡胶膜在低刚度区工作，上液室的压力波动可引起其动态变形，从而有效地消除动态硬化;在低频大振幅激励下，上液室体积变化较大，使橡胶膜产生较大的变形，从而进入高刚度区工作，保证仍有足够的液体流经惯性通道，实现大阻尼要求。由此，解祸元件使液力悬置成为一个典型的非线性系统，其动态特性与激励幅值和频率有关。