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【技研】底盘减振橡胶相关知识讲解

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汽车技研
   
底盘橡胶衬套知识讲解    

随着汽车工业的发展,人们对汽车在节能、环保舒适、可靠性等方面的需求越来越高。在悬架系统的导向装置(如:摆臂、后桥等),与车身连接的铰链点越来越多的采用橡胶轴套的连接方式。橡胶轴套已成为汽车上不可或缺的重要元件。今天我们就详细的了解一下底盘减振橡胶的相关知识。


一.减震橡胶的基础

1.减震橡胶的作用:代替金属弹簧起到消振,吸振作用。其主要的性能要求在静刚度、动刚度、耐久性能上。

2.减震橡胶的特点(与金属弹簧相比胶):

(1)由于橡胶件的形状有较自由的选择余地,所以能恰当的选择三个方向(轴向、径向、扭转)的刚度;

(2)能够和金属牢固的硫化在一起,简化了固定和支撑的结构。因此,在三个方向中任一方向都可用来支承载荷;

(3)橡胶的弹性模量比金属小,可以产生较大的弹性变形;

(4)橡胶内部摩擦比金属的大,具有随频率增加而增大的倾向,因此,使用橡胶轴套可以降低共振振幅;

(5)能够容纳一定量的不对准误差且易于安装;

(6)橡胶是由多种材料相组合而成,同一种形状通过材料调整可以拥有不同的性能。

(7)橡胶内部分子之间的摩擦使它拥有一定的阻尼性能,即运动的滞后性(受力过程中橡胶的变形滞后于橡胶的应力)。

(8)橡胶在压缩、剪切、拉伸过程中都会产生不同的弹性系数。

3.减震橡胶的工作原理:

①吸收振动: 此类减震橡胶件主要是用于发动机与车身之间的连接,此状态下发动机是振动源, 减震橡胶的作用是吸收发动机产生的振动,避免传递到车身上,同时也减轻发动机自身的振动。

②消减振动: 此类减震橡胶件主要是用于底盘与车身之间的连接,此状态下底盘车轮是振动源, 减震橡胶的作用是将路面与车轮产生的振动通过高阻尼作用迅速消减,防止振动通过底盘传递到车身。

二. 减震橡胶性能参数

1. 静刚度: 指减震橡胶在一定的位移范围内,其所受压力(或拉伸力)   变化量与其位移变化量的比值。静刚度的测定必须在一定的位移范围内测定,不同的位移范围测定的静刚度值是不同的,但有的厂家则要求整个位移范围测定的变化曲线。

2. 动刚度: 指减震橡胶在一定的位移范围内, 一定的频率下, 其所受压力(或拉伸力)变化量与其位移变化量的比值。 动刚度的测定必须在一定的位移范围内,一定的频率下测定,不同的位移范围不同的频率下测定的动刚度值是不同的。

3. 动倍率: 指减震橡胶在一定的位移范围内所测定的动刚度与静刚度的比值。

4. 损耗系数: 在减震橡胶的受力过程中,橡胶的变形与橡胶的应力之间存在着一定的相位差,而橡胶的应力一般要超前于橡胶的变形一定的相位角δ。通常所说的损耗系数就是橡胶应力与橡胶变形的相位角δ的正切,即损耗系数τ=tgδ。

5. 扭转刚度: 指减震橡胶在一定的扭转角范围内,其扭转力矩与扭转角之间的比值。

6.耐久性能: 指减震橡胶在一定的方向一定的预加载荷、振幅、振动频率下,经往复振动n次后产品完好或将产品往复振动直至破坏时的振动次数, 耐久性能是衡量一个减震橡胶件的安全性能和综合性能的重要指标。

三.减震橡胶的基本工艺流程

1. 纯胶制品的工艺流程

配料——混炼——预成型——硫化——修边——检验——包装 ——入库

2 .骨架制品的工艺流程

配料——混炼 ——预成型——————硫化——修边——后加工——检验——包装——入库

                                                                 |

骨架除油 —— 除锈——磷化——涂粘合剂     

四.底盘橡胶衬套的分类

(一)副车架衬套、悬置

功能:

1、安装于副车架和车身之间,起二级隔振作用,典型应用于横置动力总成布置; 

2、撑悬架和动力总成载荷支撑悬架和动力总成载荷,隔离来自副车架的振动和噪声隔离来自副车架的振动和噪声; 

3、辅助功能:承受动力总成扭矩,动力总成静态支撑,承受转向、悬架载荷,隔离发动机机和路面激励

(二)悬架衬套

用途:

1、用于悬架系统,提供扭转和倾斜的柔性,并用于轴向和径向的位移控制;

2、低的轴向刚度具有良好的隔振性能,而软的径向刚度具有更好的稳定性;

(1)机械压入式衬套

应用:板簧,减震器衬套,稳定杆拉杆;

优点 :便宜,不必关注粘接强度问题;

缺点:轴向容易脱出,且刚度难调。

(2)单边粘接式衬套


应用:减震器衬套,悬架拉杆和控制臂;

优点 :相对于普通双边粘接式衬套便宜,衬套总是会旋转到中性位置;

缺点:轴向容易脱出,为了保证压出力,须飞边设计。

(3)双边粘接式衬套

应用:减震器衬套,悬架拉杆和控制臂;

优点 :相对于单边粘接和机械粘接疲劳性能更好,且刚度更易于调节;

缺点:但价格也比单边粘接和双边粘接更加昂贵。

(4)双边粘接式衬套——阻尼孔式  

 

应用:控制臂,纵臂衬套;

优点:刚度很容易调节;

缺点:阻尼孔在扭转力(> +/- 15 deg )的作用下存在潜在的失效模式;需要定位特征供压力装配,增加费用。

(三)稳定杆衬套

功能:

1、稳定杆衬套作为轴承的功能将稳定杆拉杆与车架相连;

2、为稳定杆拉杆提供额外的扭转刚度;

3、同时防止在轴向上发生位移;

4、低温时须避免异响产生。                          

底盘减振橡胶的相关知识就先介绍到这里,如果各位有什么问题可以后台留言沟通,希望能给各位带来提高!

声明】:本文属于汽车技研原创,作者:Jak,未经允许,不得转载!    
   


来源:汽车技研
振动疲劳汽车材料控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-10-29
最近编辑:2年前
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