汽车磁流变半主动悬架电磁线圈匝数的设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103244600103244600B(45)授权公告日2014.12.03(21)申请号201310212217.4料》.2006,第37卷(第5期),(22)申请日2013.05.31王亚曦、潘双夏、王维锐.磁流变液减振器中磁场强度的数学建模及有限元分析.《机(73)专利权人山东理工大学械》.2006,第33卷(第5期),1-6.地址255086山东省淄博市高新技术产业开发区高创园D座1012室审查员王祎清(72)发明人周长城李红艳赵雷雷(51)Int.Cl.F16F9/53(2006.01)(56)对比文件CN101622548A,2010.01.06,US2005/0080459A1,2005.04.14,张磊、张进秋、毕占东、罗剑.径向节流式磁流变阻尼器励磁线圈设计.《机械与电子》.2011,蒙延佩、廖昌荣、张红辉、毛林章.汽车磁流变阻尼器磁路设计及相关问题研究.《功能材权权利要求书1页利要求书1页说明书7页说明书7页附图3页附图3页(54)发明名称汽车磁流变半主动悬架电磁线圈匝数的设计方法(57)摘要本发明涉及汽车磁流变半主动悬架电磁线圈匝数的设计方法，属于减振器技术领域，其特征在于：根据单轮1/4车辆参数分别确定出基于舒适性和安全性的悬架最佳阻尼比，并根据悬架杠杆比及磁流变减振器的安装角度，确定半主动悬架磁流变减振器在最大速度情况下所需要的最大库伦阻尼力；随后，根据库伦阻尼力与减振器结构参数、磁流变液体特性参数及最大控制电流Imax之间关系，对汽车磁流变半主动悬架电磁线圈匝数N进行优化设计。利用该电磁线圈匝数的设计方法，可得到可靠的电磁线圈匝数N设计值，提高磁流变半主动悬架系统的设计水平、质量和性能，在最大控制电流情况下确保汽车行驶平顺性的设计要求，同时还可降低设计及试验费用。CN103244600BCN103246BCN103244600B权利要求书1/1页1.汽车磁流变半主动悬架电磁线圈匝数的设计方法，其具体设计步骤如下：(1)确定基于舒适性的半主动悬架最佳阻尼比ξc：根据单轮1/4车辆的悬架簧上质量m2、簧下质量m1及质量比rm＝m2/m1，及悬架刚度k2、轮胎刚度kt及刚度比rk＝kt/k2，确定基于舒适性的半主动悬架最佳阻尼比ξc，即：(2)确定基于安全性的半主动悬架最佳阻尼比ξs：根据单轮1/4车辆的悬架簧上质量m2、簧下质量m1及质量比rm＝m2/m1，及悬架刚度k2、轮胎刚度kt和刚度比rk＝kt/k2，确定基于安全性的半主动悬架最佳阻尼比ξs，即：(3)确定半主动悬架磁流变减振器所需要的最大库伦阻尼力FImax：根据单轮1/4车辆的悬架簧上质量m2，悬架刚度k2，悬架杠杆比i、减振器安装角度θ，减振器最大速度Vmax，步骤(1)中的ξc及步骤(2)中的ξs，确定半主动悬架磁流变减振器所需要的最大库伦阻尼力FImax，即：(4)汽车磁流半主动悬架电磁线圈匝数N的优化设计：根据磁流变减振器活塞缸筒的直径DH，活塞与缸筒之间的环形间隙h，活塞长度L，活塞杆直径dg，磁流变液体的磁致剪切应力系数Kτ及磁场强度指数α，电磁线圈最大控制电流Imax，及步骤(3)中的FImax，对汽车磁流变半主动悬架电磁线圈的匝数N进行优化设计，即：2CN103244600B说明书1/7页汽车磁流变半主动悬架电磁线圈匝数的设计方法技术领域[0001]本发明涉及磁流变半主动悬架系统，特别是汽车磁流变半主动悬架电磁线圈匝数的设计方法。背景技术[0002]磁流变减振器可通过控制电流的大小实现对阻尼力的控制，它具有响应速度快、功耗低、调节范围大等特点，并且工作条件相对简单，已成为当前国内、外车辆半主动悬架研究领域的一个热点。电磁线圈匝数N及电流I的大小决定着磁流变减振器的阻尼特性及半主动悬架系统的阻尼匹配，对汽车行驶平顺性具有重要影响。尽管国内外很多车辆悬架研究专家曾对汽车磁流变半主动悬架进行了大量研究，但是由于受半主动悬架系统最佳阻尼比的制约，一直未能给出可靠的汽车磁流变半主动悬架电磁线圈的设计方法，据所查资料可知，目前国内、外对汽车磁流变半主动悬架系统的研究，大都集中在控制策略和控制方法的研究，而对于电磁线圈匝数N，却大都是通过反复试验的方法，最终确定出电磁线圈匝数N的参数设计值。随着汽车工业的快速发展及车辆行驶速度的不断提高，对磁流变半主动悬架系统提出了更高的要求，因此，必须建立一种准确、可靠的汽车磁流变半主动悬架电磁线圈N的设计方法，降低设计和试验费用，提高磁流变半主动悬架系统的设计质量、水平和性能，提高车辆的行驶平顺性。发明内容[0003]针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种可靠的汽车磁流变半主动悬架