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摩托车用液压阻尼减震器设计及建模

江苏科技大学本科毕业设计(论文)二零一四年六月江苏科技大学本科毕业论文摩托车用液压阻尼减震器设计及建模Motorcycle shock absorber with hydraulic damping designand modeling摘要作为车辆悬架结构当中的重要阻尼部件之一,减震器为人们在驾乘摩托车的过程当中,吸收道路不平度产生的震动能量,对保障安全、舒适性起了重大作用。

它是有别于采用充气式轮胎来减缓行车颠簸的另一种装置。

能否合理设计其结构参数,使之能够得到预想的性能将会直接影响到车辆行驶的平稳性以及驾乘人员的舒适性与安全性。

随着汽车产业的兴起与高速公路的迅猛发展,人们对行车的安稳性也提出了更高的要求,各国对减震器质量与种类的研制开发工作投入了更大的力量和资金。

发展到今天,减震器结构复杂,形式多样。

根据其工作介质可以分成如下几类:弹簧式减震器、气簧式减震器、气液组合式减震器、充气式减震器以及液压阻尼式减震器等。

由于液压阻尼式减震器结构简单,加工制造成本低廉,被广泛运用于汽车摩托车以及其他机械产品的生产制造当中。

本文还要运用软件对设计的减震器进行三维建模,模拟其装配过程。

现如今,被广泛运用的三维软件有很多,比如3DMAX,RHINO,MAYA,CATIA,UG,CAD等。

其中,3DMAX可用于平面设计及动画;而MAYA则比较高级,常用来制作电影特效和动画制作;UG则被广泛应用于汽车制造行业。

此次项目将采用Pro/E对减震器进行三维建模并仿真装配。

关键词:摩托车;减震器;液压阻尼;设计参数;三维建模AbstractVibration energy as one among the important vehicle suspension structure damping components , shock absorbers for people to ride a motorcycle in the process, absorb road roughness generated , and to ensure the safety , comfort plays a major role. It is different from the use of inflatable tires to slow down the bumpy road of another device . Can rational design of its structural parameters , so that it can achieve the anticipated performance will directly affect the comfort and security as well as stability of the vehicle 's occupants .With the rapid development of the automotive industry and the rise of the highway , driving people to the calm is also put forward higher requirements, the quality and type of shock absorber States research and development work into a greater power and money. Development today , shock absorbers complex forms. According to its working medium can be divided into the following categories: spring shock absorbers, gas springs shock absorbers, gas-liquid modular shock absorbers, gas-filled shock absorbers and hydraulic damping shock absorbers and so on. Because of the simple structure of the hydraulic shock absorber damping , low manufacturing costs , is widely used in car and motorcycle manufacturing , and other mechanical products which .In this paper, but also to use software designed shock absorbers for three-dimensional modeling to simulate the assembly process . Now, are widely used three-dimensional software there are many, such as 3DMAX, RHINO, MAYA, CATIA, UG, CAD and so on. Which , 3DMAX can be used for graphic design and animation ; while MAYA is more advanced , used to make a movie special effects and animation ; UG were widely used in the automobile manufacturing industry . The project will use Pro / E for three-dimensional modeling and simulation of the shock absorber assembly.Keywords: motorcycle; shock absorber; hydraulic damping; design parameters; dimensional modeling目录第一章绪论 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3减震器设计的未来发展趋势展望 (2)1.4研究的主要内容及方法 (3)第二章减震器数学模型的建立 (5)2.1摩托车减震器的工作原理 (5)2.2减震器的振动模型 (6)2.3减震器示功图分析 (8)2.4实测示功图分析 (8)第三章液压减震器的结构设计 (11)3.1减震器的主要零件结构参数 (11)3.1.1工作缸径D (11)3.1.2 (11)3.1.3减震器基长L (12)3.1.4工作行程S (12)3.2摩托车减震器主要零件的结构设计 (13)3.2.1弹簧的结构尺寸设计计算 (13)3.2.2减震弹簧按实际工作状态绘图的优点 (17)3.2.3减震器减震杆 (17)3.2.4活塞环 (18)3.2.5 贮油筒设计 (22)3.2.6导向套设计 (23)3.2.7 油封 (23)第四章减震器的三维建模与装配仿真 (26)4.1减震器各零件的三维图绘制 (26)4.2摩托车减震器的装配模拟 (32)总结 (36)致谢 (37)参考文献 (38)第一章绪论1.1 选题的目的和意义作为车辆悬架结构当中的重要阻尼部件之一,减震器为人们在驾乘摩托车的过程当中,吸收道路不平度产生的震动能量,对保障安全、舒适性起了重大作用。

它是有别于采用充气式轮胎来减缓行车颠簸的另一种装置[1]。

根据减震器安置地点的差别可以分成两大类别——前减震器和后减震器。

前减震器,对车轮、摩托车体之间的所有设备的通用术语。

它的主要功能是降低前轮途经障碍遭受冲击之后传递到车架的冲击载荷与震荡。

按照它的结构组成,能够分成两大类——下拉杆式和套筒式[2]。

经由对各类摩托车前减震器的研究与开发,时至今日,摩托车前置减震器普遍采用套筒式。

按照减震器的结构,后液力减震器可以分为单筒式和双筒式,但是相比于单筒减震器,双筒减震器的结构更佳合理,能够保证其工作的持久性和稳定性,所以当前后减震器是以双筒减震器为主。

近年来,伴随路况的逐渐改善,车辆速度的增大,在车辆的乘骑舒适性和行驶平顺性方面,人们也提出了更加苛刻的要求。

以往设计时,参数的制定多依赖于设计者的经验。

之后反复进行测试实验,不断地修改参数值,直至达到预计要求为止。

一般使用的方式是把不同结构参数的减震器安设在原本想要装备的机车之上,经过专业试车员不断进行实车驾驶测试检验并评价。

依靠这种方式,一方面设计耗资大、耗时长,另外一方面结果也很难获得最为优化的减震器特性。

1.2 国内外研究现状自19世纪末页,世界上第一台摩托车,经由德国工程师戴姆勒发明(虽然由于技术的不成熟,行车速度只有12km/h,并没有使用价值)[3],摩托车产业在世界兴起。

上世纪20年代初,世界上出现了在现实意义上具有使用价值的简易减震器,使用金属弹簧装置连接摩托车的车身愿意前轮。

此后,经过20年的发展,于30年代出现了现今意义上的液压减震器。

之后,随着技术的进步,涌现出各式各样的减震器。

上世纪五十年代洪都机械厂仿制M72型摩托车的成功,拉开了我国摩托车生产的序幕。

改革开放后,国内摩托车产量飞速增长,各类品种层出不穷。

时至今日,在我国摩托车产业属于自己的生产体系早已形成,发展至1995年,年产量已经大于700万,在当时已然是世界上第一摩托车生产国。

发展至今日,我国已经可以自主生产多种减震器,大体上实现了国内摩托车制造的自给,其中有部分产品也达到了国际上同类产品的相同水准,为国内摩托车产业的技术提高和进步做好了良好的铺垫。

通过半个多世纪的发展,摩托车已然成为我国最普遍使用的交通工具之一。

伴随迅猛发展的高速公路,人们对行车平稳性要求的逐步越高,国家对减震器质量与种类的研制与开发工作投入了更大的力量和资金。

许多国内大学的老师与研究院的教授对减震器的设计也投入了更多的眼光,在充气式减震器和电子控制技术等领域取得了许多骄人的成果[5]。

国外对减震器的研发历时长久,货源充足、技术老练、高集中度的生产,具有更具影响的品牌效应。

比如日本的KYB、韩国的万都以及德国的路太在世界各国都很瘦欢迎。

此外,海外国家还不停研发出更多的新式减振器和电子控制的技术,不断将减振器技术发展提升到更高层次。

当前国际对充气式减振器的开发进程已然到了电子控制式减振器。

但国内的研发集中方面还依旧在单筒充气式减振器,并且进程相对迟缓。

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