[发明专利]液压减振器复原阀最大限位间隙的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压减振器，特别是液压减振器复原阀最大限位间隙的设计方法。

背景技术

合理的复原阀最大限位间隙                                                不仅确保在正常情况下减振器复原阀开阀工作，满足车辆平顺性对减振器阻尼特性的要求，并且当减振器运动达到一定速度时，复原阀片与下限位挡圈接触，即复原阀达到最大开度，从而防止减振器发生击穿。然而，由于受减振器节流阀片变形解析计算问题的制约，目前国外对于减振器复原阀最大限位间隙还没有可靠的设计方法，大都是通过反复试验和修改的方法，最终确定出该设计减振器复原阀最大限位间隙的设计值。由于减振器复原阀最大限位间隙受常通孔面积A₀、复原阀片厚度h及减振器最大开阀阻尼力F_dk2等多因素的影响，传统的设计方法很难得到可靠的减振器复原阀最大限位间隙的设计值，并且一旦设计之后也不再随车辆类型、特性要求而改变，不能满足车辆对减振器不同开阀阻尼特性的设计要求。我国，很多减振器设计及制造企业对于液压减振器复原阀最大限位间隙不够重视，有些减振器直接用一定厚度的垫圈代替，甚至一个企业所有生产减振器都用统一厚度的垫圈，在车辆整车行驶工况下减振器阻尼特性影响不大，但当减振器运动速度达到最大开阀速度时，阻尼特性难以得到满足，甚至会出现击穿而被破坏，从而降低减振器的使用寿命。

液压减振器复原阀的最大限位间隙不仅影响车辆行驶平顺性，并且对减振器的使用寿命具有重要影响，随着汽车工业的快速发展及车辆行驶速度的不断提高，对减振器设计提出了更高的要求，因此，必须建立一种简便、准确、可靠的液压减振器复原阀最大限位间隙的设计方法，以满足车辆减振器对不同开阀阻尼特性的设计要求，提高车辆的平顺性，提高减振器使用寿命，加快产品设计与开发速度，降低设计及试验费用。

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一种简便、准确、可靠的液压减振器复原阀最大限位间隙的设计方法，其设计流程如图1所示。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的液压减振器复原阀最大限位间隙的设计方法，其技术方案实施步骤如下：

 (1)确定最大开阀时的活塞缝隙节流压力和流量:

根据减振器最大开阀速度点及对应要求的减振器阻尼力，活塞缸筒与活塞杆之间的环形面积，确定减振器在最大开阀速度点时的活塞缝隙压力为：

；

式中，为减振器活塞缸筒内径；为活塞杆直径；

根据减振器结构参数及油液参数：活塞缸筒内径，活塞平均间隙，偏心率，油液动力粘度，活塞缝隙长度，在最大开阀速度点时的活塞缝隙压力，确定在最大开阀速度点时的活塞缝隙流量为：

；

（2）确定最大开阀时的活塞孔流量:

根据复原阀最大开阀时的油路，减振器最大开阀速度点，活塞缸筒与活塞杆之间的环形面积，及步骤（1）中的，确定最大开阀时的活塞孔流量为：

；

(3)确定最大开阀时的活塞孔等效长度:

    根据减振器活塞总成及复原阀结构，将减振器复原阀局部节流损失叠加折算为油液流经活塞孔的沿程阻力损失，确定在最大开阀时的活塞孔等效长度为：

                           ；

式中，为活塞孔的物理长度；为活塞孔直径；为最大开阀时的活塞孔沿程损失系数，，为油液运动粘度；活塞细长孔突然缩小的局部阻力系数；为活塞孔突然扩大的局部阻力系数，，为活塞孔的总面积，，，为复原阀内腔中安装固定复原阀片底座的半径，为复原阀内腔半径，即阀口半径；为油液流经活塞孔因改变流向的局部阻力系数； 

(4)确定最大开阀时的活塞孔节流压力:

根据油液动力粘度，活塞孔个数，活塞孔直径，步骤(2)中的,及步骤（3）中的，确定在最大开阀时的活塞孔节流压力为：

；

(5)确定在最大开阀时复原阀片所受的压力:

根据最大开阀后油路图，活塞缝隙节流压力与活塞孔和常通孔节流压力之间关系，骤（1）中的，及步骤（4）的，确定在最大开阀时复原阀片所受的压力为： 

；

 (6) 设计复原阀最大限位间隙: