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典型液压悬置及结构特点

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典型的液压悬置有圆锥形、梯形、长腰型以及衬套型以下几种,每种结构都有其性能特点,下面就逐一进行介绍。
1、圆锥形液压悬置
一般作为左右支撑悬置使用。
图1 典型圆锥型液压悬置结构
优点:
1、三向刚度比例可调范围大,X:Y:Z=(0.6-1):(0.6-1):1,动静比在1.3~1.7之间。
2、三向限位要求容易实现,X、Z可限位,一般Y向有两个方向限位
3、液压元件(流道、底膜(皮碗)、解耦膜(盘)、节流盘(拉头)比较容易实现共用。
图2 圆锥形液压悬置剖视图
4、阻尼角峰值频率易于调整,解耦效果比较容易实现;
5、如果有节流盘的解耦,可以在较大频率范围(200HZ或250HZ以内)实现小振幅解耦;
局限性:
1、需要较大的Z向空间,如果需要对上跳进行限位,则对Z向空间尺寸要求更高。
2、组件数量多,装配工艺复杂,需要注意产品的尺寸链控制避免出现液体泄漏问题。
3、需要对密封筋的装配变形尺寸和空间进行仔细核对,还要注意皮碗在水下灌装是的工艺问题。
4、注意零件极限变形时底膜(皮碗)与下盖的空间关系,避免在预压时就顶死底座,导致动刚度升高。同时还要注意底盖排气孔的位置和毛刺方向。
5、成本相对较高。
图3 皮碗顶死底座导致动刚度过大的整改案例
6、零件承受较大侧向载荷时,需要注意结构件的强度能否满足要求。
2、梯形液压悬置
一般作为左、右悬置支撑使用。
图4 典型的梯形液压悬置结构
优点:
1、阻尼角峰值频率易调,解耦效果容易实现
2、能够承受较大的纵向冲击载荷;
3、三向静刚度比例易调,X:Y:Z=(0.7-2):(0.6-0.8):1
4、限位:X、Z可限位,一般Y向只一个方向限位
5、容易在零件上搭载其他附件(如膨胀箱,蓄电池)
6、能够在车身大梁较小的Y向空间条件下实现零件布置
局限性:
1、侧向刚度较小调整范围有限,可能会导致动力总成Y向刚体模态偏低,
2、侧向限位比较不好实现;
3、液压元件的共用性相对差;
4、托臂跟部的设计强度和工艺缺陷需要特别关注;
5、密封筋的装配变形尺寸和空间需要仔细校核;
6、关注底膜的最大变形空间是否会产生干涉;
7、梯形液压悬置一般不会设置节流盘,所以高频动刚度硬化频率较低(130HZ);
8、金属骨架以铝件为主,成本相对较高。
图5 梯形液压悬置剖视图
3、长腰型液压悬置性能特点
图6 长腰型液压悬置
优点:
1、三向刚度比例调整范围较大
2、三个方向的限位要求易于实现
3、阻尼角峰值频率的调整比较容易,解耦效果比较容易实现
4、能够在车身大梁较小的Y向空间条件下实现零件布置
局限性
1、液压元件的共用性相对较难
2、需要对密封筋的装配变形尺寸和空间进行仔细核对,还要注意皮碗在水下灌装是的工艺问题。
3、注意零件极限变形时底膜(皮碗)与下盖的空间关系,避免在预压时就顶死底座,导致动刚度升高。同时还要注意底盖排气孔的位置和毛刺方向。
4、衬套式液压悬置特点
将液压功能整合到衬套设计中拥有十分明显的优势。有两种不同的“液压衬套”设计可供选择。第一种设计理念与传统惯性通道液压悬置相似,采用了两腔设计,其中一个是主液室,而另一个则是十分柔软的分液室(图7),通过孔槽将两个液室相互连接起来,当然由于体积较小,加入解耦盘/膜较为困难。
图7:两腔液压衬套
第二种理念主要应用于悬架系统。这一理念中同样应用了两腔设计,两个腔体积刚性接近,并且与内外管接合。随着一根管运动,一个腔就变小,另一个舱相应变大,使得在两个腔体之间产生体积流动。这种设计尤其适用于无须承受静态负载的衬套,主要用于悬架。
图8 实现径向阻尼的液压衬套
优点
1、空间占用较小,特别能够在车身大梁较小的Y向空间条件下实现零件布置
2、能够承受较大的纵向冲击载荷;
3、零件组件少,结构较为简单,成本低;
4、容易在零件上搭载其他附件(如膨胀箱,蓄电池)
局限性
1、一般的液压衬套无法实现在小振幅下的解耦
2、阻尼角的调整周期长,成本高,往往需要修改橡胶模具(除非流道由附件装配的结构)
3、侧向刚度较小,调整范围有限
4、侧向限位不好实现
5、密封筋的设计和装配尺寸控制需要十分注意,有较大液体泄漏风险
6、如果流道由附件装配,需注意配合面的贴合,要不然容易发生内泄漏而导致液压特性不明显的现象。

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来源:汽车NVH云讲堂
尺寸链控制模具
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首次发布时间:2023-04-14
最近编辑:1年前
吕老师
硕士 28年汽车行业从业经验,深耕悬置...
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