产品设计项目说明书一号宋体，居中汽车减震器的研究设计三号粗黑体，居中院（系）机械工程学院专业机械工程及自动化班级创新班学生姓名指导老师2015 年 01 月 05 日目录摘要 (3)第一章绪论 (4)1.1概述 (4)1.2 双筒液压减震器工作原理及优点 (5)1.3项目名称和要求 (6)1.4项目分析 (7)1.4.1双筒式减振器的外特性设计原则 (7)1.4.2减震器参数 (7)第二章参数的计算 (9)比亚迪S6主要参数 (9)2.1悬架静挠度的计算 (9)2.2相对阻尼系数 (10)2.3阻尼系数的确定 (10)2.4最大卸载力的计算 (12)2.5工作缸直径和减震器活塞行程的确定 (12)2.6减振器活塞行程的确定 (13)2.7 液压缸壁厚、缸盖、活塞杆和最小导向长度的计算 (14)2.7.1、液压缸的壁厚的计算 (14)2.7.2、液压缸的稳定性验算 (15)2.7.3、缸盖厚度的计算 (16)2.7.4、活塞杆的计算 (16)2.7.5、对杆强度进行 (17)2.7.6最小导向长度的确定 (17)2.8 活塞及阀系的尺寸计算 (18)第三章液压缸的结构设计 (18)3.1、缸体与缸盖的连接形式 (18)3.2、活塞杆与活塞的连接形式 (19)3.3、活塞杆导向部分的结构 (19)3.4、活塞及活塞杆处密封圈的选用 (19)3.5、液压缸的安装连接结构 (19)3.6、活塞环 (19)3.7、液压缸主要零件的材料和技术要求 (20)3.8弹簧片的选择 (20)3.9 密封元件和工作油液的确定 (20)3.9.1油封设计 (20)3.9.2密封元件 (21)3.9.3、油液的选取 (21)第四章使用说明 (22)4.1匹配技巧 (22)4.2故障维修与检测 (23)4.3漏油故障编辑 (24)总结 (26)参考文献 (26)附录 (27)摘要为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减振器，为衰减振动，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器。

减震器的性能好坏直接关系到汽车的安全性和舒适度和行驶的平顺性。

液压式减震器是汽车悬架系统中采用最广泛的减震器。

其原理是，当车架与车桥做往复相对运动而活塞在减震器的缸筒内往复移动时，减震器壳体内的油液便反复地从内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。

此时，液体与内壁的摩擦及液体分子的内摩擦便形成对振动的阻尼力。

设计汽车液压时需要根据汽车的主要参数进行计算和分析。

本次设计是以比亚迪S6的参数为依据进行设计。

关键词：汽车液压；减震器；设计；比亚迪S6第一章绪论1.1概述减震器(Absorber) ，减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。

在经过不平路面时，虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动，但弹簧自身还会有往复运动，而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。

减震器太软，车身就会上下跳跃，减震器太硬就会带来太大的阻力，妨碍弹簧正常工作。

[1]液压减振器，第一个实用的液压减振器是1908年由法国人霍迪立设计的。

液压减振器的原理是迫使液流通过小孔产生阻尼作用。

通常的筒式减振器是由一个与汽车底盘固定的带有节流小孔的活塞和一个与悬架或车桥固定的圆柱形贮液筒组成。

门罗在1933年为赫德森制造的汽车装用了第一个采用原始液压减振器的汽车。

到了二十世纪三十年代末，双作用减振器在美国生产的汽车上被普遍采用。

到了二十世纪六十年代，欧洲采用的杠杆式液压减振器占了优势，这种减振器与哈德福特的摩擦式减振原理相似，但使用的是液流而不是摩擦缓冲衬垫。

减震器是汽车悬挂系统中的重要组成部分，以改善汽车行驶的平顺性。

按产生阻尼的材料减震器可以分为液压式和充气式减震器，这两种都是定阻尼减震器，还有一种应用于高档汽车的可调阻尼减震器。

第一个使用的液压减震器出现于20 世纪10 年代，其原理为油液流经橡胶制成的中空节流通道产生的阻尼可以让振动衰减。

目前国内外汽车普遍使用的是液压减震器，液压减震器可分为单筒液压减震器和双筒液压减震器，双筒液压减震器在压缩和伸张状态都有设定好的阻尼力，稳定性能较好，所以应用广泛。

[2]图1减震器1.2 双筒液压减震器工作原理及优点当汽车行驶过程中遇到颠簸时，车身与车轮之间会产生相对移动。

在车身远离车轮时，活塞向下移动，导致下腔的油液由于压力升高经过流通阀而流入上腔。

由于活塞杆的存在，上腔容积的增加小于下腔容积的减小，使得部分油液推开压缩阀进入储油缸筒。

反之，当车身原理车轮是，下腔会产生真空，储油缸的油液推开补偿阀进入下腔。

这些阀的节流作用对悬架启动会的阻尼作用。

[3] 该减震器广泛应用在汽车悬架系统之中，且在压缩和伸张行程中都能起到减震作用，因此它又叫做双向作用式减震器。

组件包括：1.活塞杆；2.工作缸筒；3.活塞；4.伸张阀；5.储油缸筒；6.压缩阀；7.补偿阀；8流通阀；9.导向座；10.防尘罩；11.油封。

双向作用筒式减振器工作原理说明。

在压缩行程时，指汽车车轮移近车身减振器受压缩，此时减振器内活塞3向下移动。

活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室(上腔)。

上腔被活塞杆1占去了一部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，一部分油液于是就推开压缩阀6流回贮油缸5这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。

减振器在伸张行程时，车轮相当于远离车身，减振器受拉伸。

这时减振器的活塞向上移动。

活塞上腔油压升高，流通阀8关闭，上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔。

由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积，主使下腔产生一真空度，这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。

由于这些阀的节流用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用。

由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力设计的大于压缩阀，在同样压力作用下，伸张阀及相应的常通缝隙的通道载面积总和小于压缩阀及相应常通缝隙通道截面积总和。

这使得减振器的伸张行程产生的阻尼力大于压缩行程的阻尼力，达到迅速减振的要求。

图2 筒式减震器图3 筒式减震器工作示意图双筒式减振器具有如下的优点：使用广泛、制造成本低，使结构简化，重量减轻、性能也较为稳定，而且是双向作用，在压缩与伸张的状态下都有设计好的阻尼力，所以在各个工况1.3项目名称和要求项目名称：汽车减震器的结构设计；要求：根据比亚迪S6参数，设计一款能达到其性能要求的减震器。

减振器的设计有两个基本质量要求：一是外特性必须满足车辆悬架的性能需求；二是无畸变；1.4项目分析根据其要达到的性能要求，进行数据计算和分析；作图分析；各部件的参数确定；各部件的选材；液压油的选择。

设计减振器时应当满足的基本要求是，在使用期间保证汽车行驶平顺性的性能稳定。

1.4.1双筒式减振器的外特性设计原则对外特性的基本设计依据，需要研究车身的振动。

车身的振动又取决与轮轴的振动。

轮轴的振动同时受上、下两端的影响，与车轮的阻尼有关。

车轮的激振力等于悬架质量的惯性力和轮轴质量的惯性力之和。

同时车轮的激振力又决定了车轮的接地性能，是行驶安全性的重要尺度，在悬架系统中配置适当的减振器，能有效的阻尼车身振动，保证良好的平顺性。

通过查阅资料可以知道，增大相对阻尼系数将有效的抑制车身加速度和车轮动栽增大，但是增大相对阻尼系数虽然有利于降低车身动载，但车身的加速度会相对于阻尼系数的增大而增大。

因此在高的激振情况下，减振器的作用加剧了车身的振动，降低了舒适性，但减振器此时由于对车轮动载有抑制作用，却能提高行驶的安全性。

因此外特性的设计应该有两个基本方面的意义：一是使减振器的外特性与车辆悬架振动特性相匹配；二是在复杂的运行工况下，能较稳定的保持这种相适应的外特性。

车辆在复杂的运行工况下，减振器的相对稳定地保持其外特性的预期设计能力，是评价悬架减振器减振效能和等级质量的决定性标志。

[4]1.4.2减震器参数减震器中涉及的参数较多，大致分为以下几类：（1）整车参数包括车辆全重、悬置质量、车辆纵向的转动惯量、车辆悬架刚度、车辆振动固有频率（圆频率）、减振器个数等。

（2）减振器结构参数包括减振器长度、减振器活塞直径、活塞杆直径、阀孔位置、阀孔个数、阀孔直径、减振器筒径、工作缸直径与长度、储液筒直径与长度等。

（3）减振器工作参数包括减振器的工作长度、限压阀阀门弹簧的刚度、弹簧预紧压缩量、阀门附加最大行程、活塞行程、活塞最大线速度、活塞正反最大阻力、开阀压力、减振器阻尼系数。

这些参数在设计中有的是作为已知量，有的是作为待确定量，所以选择参数时，要考虑的情况比较多，但一般来说，主要包括活塞面积计算、阀门机构设计计算、阻尼比或者阻尼系数，最大卸荷力等参数的计算，尺寸设计计算，强度校合，寿命计算等。

活塞面积按反行程的最大阻力来确定，反行程最大阻力与活塞最大线速度有关，活塞最大线速度取决于悬架装置结构。

阀门机构设计主要包括常通孔面积计算和阀门弹簧的计算。

减振器内通常有两个常通孔，活塞上常通孔和补偿阀座上的常通孔。

活塞上常通孔面积按压缩行程最大活塞线速度即开阀速度计算。

设计减振器时，阻尼比的确切值是未知的，它只能通过测定减振器工作时的衰减振动情况计算求得。

但是阻尼比的大小又关系到活塞最大线速度、减振器阻尼力等物理量的值，所以，在设计过程中通常从减振器吸收振动能量的角度来估计阻尼比的值。

[5]第二章参数的计算比亚迪S6主要参数查的比亚迪S6的数据如下：表2.1比亚迪S6的主要参数2.1悬架静挠度的计算悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。

[6]悬架静挠度概念；悬架静挠度，是指汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与此时悬架刚度c之比，即=Fw／c。

汽车前、后悬架与其簧上质量组成的振动系统的固有频率，是影响汽车行驶平顺性的主要参数之一。

悬架的静挠度直接影响车身振动的偏频。

fc = Fw/C ①式中FW=mg- 静止时悬架的刚度；n=1/2π√C/M ②式C——汽车前悬架刚度，N/mm；m ——汽车前悬架簧上质量，kg；n——汽车前悬架偏频，Hz而汽车悬架的静挠度可用下式表示：联立①②式可得fc = g/4π²n²，（2-1）取n=1.0可得fc =248.5mm。

2.2相对阻尼系数通常根据汽车的平顺性、操纵性和稳定性的要求确定减振器阻力特性。

减振器阻力值能满足汽车操纵性稳定性要求，但不一定能满足汽车平顺性要求；反之亦然。

因此减振器的阻力特性的选择应按所设计车型对汽车平顺性、操纵性、稳定性进行综合考虑。

根据减振器的阻力——速度特性，可以知道减振器有四个阻尼系数。

在没有特别指明时，减振器的阻尼系数是指卸荷阀开启其前的阻尼系数。