黏弹性胶泥缓冲器的设计与冲击实验研究.pdf

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1、2013年8月机床与液压Aug．2013第41卷第15期MACHINET00L&HYDRAULICSVo1．41No．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．15．004黏弹性胶泥缓冲器的设计与冲击实验研究徐忠四，苏铁熊，刘卫新(1．中北大学机电工程学院，山西太原030051；2．北方自动控制技术研究所，山西太原030006)摘要：为了改善军用车辆被动悬挂系统在各种路面的平顺性，设计了一款具有单向节流阀结构的新型黏弹性胶泥缓冲器，阐述其工作原理，确定了缓冲器的主要性能参数及表征方法，用冲击实验验证该缓

2、冲器能否满足工作要求，并且探索了影响最大阻抗力和能量吸收能力的因素。关键词：黏弹性材料；胶泥缓冲器；冲击实验；最大阻抗力中图分类号：TB11文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)15—015—3DesignofViscoelasticElastomerDamperandItsShockExperimentResearchXuZhongsi．SUTiexiong．LIUWeixin(1．SchoolofMechatronicEngineering，NorthUniversityofChina，TaiyuanShanxi

3、030051，China；2．NorthAutomaticControlTechnologyResearchInstitute，TaiyuanShanxi030006，China)Abstract：Inordertoimprovetherideofpassivesuspensionsystemforthemilitaryvehiclesinallkindsofroads，anewviscoe—lasticelastomerdamperwithone-waythrottlevalvestructurewasdesigned，andit

4、sworkingprinciplewassetforth．Themainperform—anceparametersandcharacterizationmethodofdamperweredecided．Finally，theshockexperimentwasusedtovalidatewhetherthedampercouldmeetwithworkingrequirementandtheinfluencingfactorsofthemaximumresistanceforceandenergyabsorptionabilit

5、ywereexplored．Keywor~：Viscoelasticmaterial；Elastomerdamper；Shockexperiment；Maximumresistanceforce缓冲器作为军用车辆悬挂装置中一个重要的部缸盖组件1、活塞杆2、活塞3、注泥部件4、密封装件，兼有限位和缓冲双重作用。传统的缓冲器用金属置5及缸体6组成。3弹簧、橡胶和液压油作为缓冲器减振介质。金属弹簧l一缸盖作为第一代产品，由于冲击大、反弹大而被淘汰；橡2一活塞杆胶作为第二代产品，由于低温易硬化、高温易老化等3一活塞4_注泥部件缺点已经基本被

6、淘汰；液压油作为第三代产品，缓冲5_密封部件力难以提高、密封性能差、回位性差、成本高⋯。胶6__缸体泥缓冲器克服了上述3种缓冲器的缺点，并且兼有液压缓冲器和橡胶缓冲器的优点，是一种理想的缓冲设图1胶泥缓冲器的结构图备一。为了缓冲器可以承受更大的载荷，同时增大缓冲目前，针对纯黏滞性的胶泥缓冲器国内外研器的容量，作者将缓冲器活塞上的节流孔改为能使胶究较多，而针对黏弹性的胶泥缓冲器则研究较少，文泥单向流动的单向节流阀的结构，如图2所示。中基于相关的理论与合理的假设，结合胶泥缓冲器的使用环境，设计了一款抗冲型的胶泥缓冲器，最后用冲击实验验证

7、该缓冲器能否满足工作要求。1黏弹性胶泥缓冲器设计和工作原理21一圆孔由于文中所用黏弹性胶泥缓冲器主要应用在承受2一锥形斜面3一钢球密集冲击的坦克装甲车上，就要求该缓冲器的承压件j4一螺纹堵头有一定的回弹速度，来准备承受下一次冲击，这与通常应用场合的缓冲器是不同的。因此限定了作者主要考虑如图1所示单出杆式缓冲器，胶泥缓冲器主要由图2活塞结构图收稿日期：2012—08—08基金项目：国家自然科学基金资助项目(50976108)作者简介：徐忠四(1977一)，男，博士研究生，讲师，主要研究方向是车辆动力学建模与仿真。E—mial：xuzh

8、ongsi@126．com。·16·机床与液压第4l卷胶泥缓冲器的活塞结构中包含8个等间距分布的供最大的容量，这样有助于避免机械系统结构的损圆孔，这8个圆孔的作用是单向阀，当活塞杆带着活伤。塞压人缓冲器缸体内时，小钢球3被顶到锥形斜面