[发明专利]液压减振器油液非线性节流损失的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压减振器，特别是液压减振器油液非线性节流损失的计算方法。 

背景技术

液压减振器与其它类型相比，结构简单、性能稳定，是目前应用最为广泛的减振器。液压减振器的阻尼特性对悬架系统性能及车辆行驶平顺性具有重要影响，它不仅与减振器及节流阀的结构参数有关，而且还与油液特性参数及沿程和局部节流损失有关。对于减振器油液非线性节流损失计算，目前，国内外大都是利用流通有限元仿真软件，通过建模进行数值仿真，能够得到在给定减振器运动速度下的油液流动状态及近似特性值，但是由于减振器运动速度是变化的，因此，该方法不能满足减振器现代化CAD设计及特性仿真的要求。减振器在不同速度下的节流损失是非线性的，而在实际减振器设计中，大都是对油液节流损失取一个线性常数，因此很难建立精确的减振器设计及特性仿真模型，只能进行近似设计与计算，很难得到可靠的节流阀参数设计值及特性仿真值，不能满足汽车减振器设计及特性仿真的要求。由于受节流阀片变形解析计算及油液非线性节流损失解析计算理论的制约，目前国外对减振器节流阀参数设计还没有可靠的设计方法，大都是首先凭经验确定一个常通孔面积，然后通过“反复试验＋修改”的方法，最终得到减振器常通孔面积设计值，因此，设计及试验费用高，开发周期长，难以满足汽车行业快速发展的要求。目前，我国在液压减振器设计及特性仿真研究方面取得了突破，例如，山东理工大学已解决了制约减振器设计的节流阀片变形解析计算问题，并且对油液非线性节流损失进行了一定的研究，为实现液压减振器节流阀参数CAD设计奠定了可靠的理论基础。随着汽车工业的快速发展及汽车行驶速度的不断提高，对减振器性能及设计提出了更高的要求。液压减振器在不同速度下的油液非线性节流损失计算，对节流阀参数设计及特性仿真建模都具有重要影响，因此，为了满足液压减振器节流阀参数精确设计及特性可靠仿真的要求，必须建立一种准确、可靠的液压减振器油液非线性节流损失的计算方法。 

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一种准确、可靠的液压减振器油液非线性节流损失的计算方法，其计算流程图如图1所示。 

本发明所提供的液压减振器油液非线性节流损失的计算方法，其特征在于采用以下步骤： 

（1）确定减振器临界速度点:

根据减振器活塞缸筒内径，活塞杆直径，活塞孔直径和个数，油液运动粘度及油液层流与紊流的临界雷诺数Rec＝2300，确定减振器临界速度：

;

（2）小于或等于临界速度的沿程节流损失系数计算:

根据步骤（1）中的，当减振器速度V≤V_c时，油液在活塞孔的流动为层流，沿程压力损失系数为：

                                           ；

（3）大于临界速度的沿程节流损失系数计算:

根据步骤（1）中的，当减振器速度V>V_c时，油液在活塞孔的流动为紊流，沿程压力损失系数为：

；

（4）减振器任意速度V下的非线性沿程节流损失计算:

根据步骤（1）中的，当减振器在任意速度V时，根据减振器速度V与临界速度的大小，分别按照步骤(2)或步骤(3)对活塞孔的非线性沿程节流损失系数进行计算，即：

。

本发明比现有技术具有的优点： 

液压减振器油液非线性节流损失的计算方法，根据液压减振器结构参数、活塞孔直径和个数及油液参数，首先利用油液临界雷诺系数确定减振器临界速度V_c，根据临界速度V_c建立液压减振器活塞孔油液非线性节流损失系数分段函数解析计算方法，从而实现在对不同速度情况下的减振器活塞孔油液非线性节流损失的解析计算，为建立精确的液压减振器节流阀参数设计数学模型和特性仿真数学模型，提供了重要油液非线性节流损失计算方法。

为了更好地理解本发明下面结合附图作进一步的说明。 

图1是液压减振器油液非线性节流损失计算流程图； 

图2 是液压减振器活塞体的结构图；

图3 是实施例一的液压减振器活塞孔节流损失系数随速度变化曲线；

图4 是实施例二的液压减振器活塞孔节流损失系数随速度变化曲线。

具体实施方案