单气室油气弹簧阻尼特性分析

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1、2012年11月机床与液压NOV．2012第40卷第2l期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．21DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．21．016单气室油气弹簧阻尼特性分析林国问，马大为，蔡德咏(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：针对单气室油气弹簧阻尼特性问题，基于薄壁小孔理论和海根一波斯勒公式分别建立了两种阻尼结构的油气弹簧系统阻尼力的数学模型。利用MatlabSimulink软件仿真，研究了油气弹簧系统结构参数和激励参数的变化对其阻尼性能的影响。研

2、究结果表明，油气弹簧系统示功图所围面积随激励参数和环形腔E面积增大而增大，而随阻尼孔节流面积增大而减小；外界激励参数的改变对系统速度特性曲线基本没影响；速度特性的非线性揭示了油气弹簧系统阻尼的非线性。研究结果可以为类似结构设计提供参考。关键词：油气弹簧；阻尼特性；MatlabSimulink；示功图；速度特性中图分类号：TH137．7文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)21—055—4AnalysisonDampingCharacteristicsofSingleChamberHydro·pneumaticSp

3、ringLINGuowen．MADawei．CAIDeyong(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，NanjingJiangsu210094，China)Abstract：Aimingatproblemsofthedampingcharacteristicsofsinglechamberhydro—pneumaticspring，twodifferentmathematicmodelsofdampingforceofhydro

4、-pneumaticspringswhichhadtwodifferentdampingstructureswereestablishedbasedonthin·-walledporetheoryandHeygenBlasiusformula．ByusingtheMatlabSimulinksimulationsoftware，theinfluencefordampingcharacteristicswasresearchedwiththestructuralparametersandexcitingparametemchang

5、ing．TheresultsshowwithexcitingparametersandEringcavityareaincreasing，theergogramsurroundingareaofthespringsystembecomelarge，butbecomesmallwiththeorificeporethrott—lingareaincreasing；thecurveofspeedperformanceofthesystemisbasicallynoinfluencedwithchangesoftheoutsideex

6、citingpa—rameters；thenonlinearityofspeedperformancealsoshowdampingofthesystemisnon-linear．Theresultsprovidereferenceforde—signofthesimilarstructures．Keywords：Hydro-pneumaticspring；Dampingcharacteristic；Matl~Simulink；Ergogram；Speedperformance油气弹簧是油气悬挂系统的重要组成部分，油的油气弹簧阻

7、尼特性分析提供了参考。气悬挂系统的非线性特性和良好的减振特性都是通1油气弹簧结构及阻尼形成过油气弹簧来实现的。国外在油气弹簧研究上起步油气弹簧的结构主要由蓄能器c、单向阀1、弹较早¨J，他们已经掌握了从设计、生产到维护的簧缸2、活塞杆组件3及阻尼孔4等组成。阻尼特性一系列技术，而国内关于这方面的研究起步于20是油气弹簧的一个重要特性，它直接影响到车辆行驶世纪80年代，各研究单位在研究时也只是针对特的平顺性和操纵稳定性。定的型号进行研究而且研究的理论与生产实践脱节油气弹簧的阻尼主要来自3个部分：首先，活塞较大，至今没有形成一套行之

8、有效、普遍适用的设杆组件在弹簧缸中往复运动时，流体流过阻尼孔和单计方法。向阀引起的阻尼，这是主要的阻尼；其次，活塞杆组文中研究了单气室油气弹簧的阻尼特性，分析了件和缸筒之间的摩擦力，包括库仑摩擦阻力和黏性摩阻尼形成机制，基于薄壁小孔理论和海根一波斯勒公擦阻力。由