[发明专利]减振器复合阀螺旋弹簧刚度设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及减振器，特别是汽车减振器由节流阀片和螺旋弹簧所组成复合阀的螺旋弹簧刚度的设计方法。

背景技术

某些汽车减振器为了满足减振器特性设计要求，采用螺旋弹簧和节流阀片组成的复合节流阀，其阻尼特性主要是由减振器阀系参数所决定的，其中螺旋弹簧的刚度对减振器特性起着关键性作用。目前，国内、外对减振器阀系参数设计还没有准确、可靠的设计方法，大都是利用经验首先确定螺旋弹簧的一个刚度值，然后经过反复试验和修改，最后才确定出设计刚度，其主要原因是目前国内、外缺乏可靠的减振器复合阀螺旋弹簧刚度设计方法。尽管已有学者对此进行了大量研究，但仅建立了阀片在均布压力下的变形解析计算方法，对于阀片在弹簧作用力下的变形，依然没有建立可靠的计算方法，大都是利用有限元软件通过建模进行数值仿真。有限元数值仿真方法因未提供解析计算式，难以满足实际减振器设计和特性仿真建模的要求。因此，目前汽车减振器复合阀螺旋弹簧刚度尚无快速、准确的设计方法，不能满足现代汽车减振器快速、精确设计的要求，还必须建立汽车减振器复合阀螺旋弹簧刚度的设计方法。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供汽车减振器复合阀螺旋弹簧刚度设计方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的汽车减振器复合阀螺旋弹簧刚度设计方法，其流程框图如图1所示，其技术方案所实施的步骤如下：

(1) 根据减振器复合阀节流阀片内圆半径                                                和阀口位置半径，选取螺旋弹簧中径，且；

(2) 确定螺旋弹簧作用在节流阀片上的接触圆环的内、外半径：根据螺旋弹簧中径，确定螺旋弹簧作用在节流阀片上的接触圆环的内半径mm及外半径mm；

(3) 计算节流阀片在位置的变形系数：根据复合阀节流阀片内圆半径、外圆半径、阀口位置半径、节流阀片材料的弹性模量和泊松比、螺旋弹簧作用在节流阀片上的接触圆环的内及外半径，计算阀口位置半径处的变形系数；其中，

；

；

(4) 确定作用在节流阀片上的弹簧压力：根据节流阀片在阀口位置半径处的变形系数、节流阀片厚度以及减振器特性要求的阀片预变形量，确定作用在节流阀片上的弹簧压力；

(5) 设计减振器复合阀螺旋弹簧的刚度：根据螺旋弹簧中径、螺旋弹簧在节流阀片作用力处的阀片外半径和内半径、螺旋弹簧预压缩量及作用在节流阀片上的弹簧压力，确定螺旋弹簧刚度。

本发明比现有技术具有的优点：

1、因为汽车减振器复合阀螺旋弹簧刚度采用了解析设计方法，所以刚度设计值更加准确可靠，能够满足汽车减振器复合阀螺旋弹簧快速和精确设计的要求；

2、本发明避免了反复试验和修改，提高了减振器设计开发效率，降低了减振器设计和试验费用。

附图说明

为了更好地理解本发明下面结合附图作进一步说明。

图1是汽车减振器复合阀螺旋弹簧刚度设计方法流程图。

图2是双筒式液压减振器要求速度特性曲线。

图3是试验测得所设计具体复合阀的双筒式液压减振器速度特性曲线。

图4是试验测得所设计具有复合阀的双筒式液压减振器示功图。

具体实施方式

下面通过一实施例对本发明作进一步详细说明。

某汽车减振器为了满足减振器特性设计要求，采用螺旋弹簧和节流阀片组成的复合节流阀，复合阀节流阀片内圆半径=5.0mm；和阀口位置半径=8.0mm；外圆半径=8.5mm；节流阀片厚度=0.15mm；节流阀片材料的弹性模量和泊松比，螺旋弹簧预压缩量=10.0mm；减振器特性所要求的阀片预变形量=0.04mm。

本发明实施例所提供的筒式液压减振器节流阀片在弹簧作用力下的变形计算方法，具体步骤如下：

(1) 根据减振器复合阀节流阀片内圆半径=5.0mm和阀口位置半径=8.0mm，选取螺旋弹簧中径=12mm；

(2) 确定螺旋弹簧作用在节流阀片上的接触圆环的内、外半径：根据螺旋弹簧中径，确定螺旋弹簧作用在节流阀片上的接触圆环的内半径mm=5.9mm及外半径mm=6.1mm；