[发明专利]一种以节流阻力和摩擦力消振的三轮汽车悬架

说明书

技术领域

本发明涉及一种三轮汽车或电车叉管式悬架，特别涉及以摩擦力和节流阻力来消振和缓冲的三轮汽车或电车叉管式悬架，属于三轮汽车技术领域。

背景技术

目前市售三轮汽（电）车叉管式悬架有两种：一种为简易型无液压组件的叉管式悬架，另一种为液压悬架。理论上它们都存在二阶共振：第一阶是共振频率f₁≈2Hz，以车身振动为主，由于该种悬架叉管间存在很大的摩擦力，故第一阶共振两者都不会发生；第二阶是共振频率f₂=15-20Hz，以车轮振动为主，这种共振只出现在简易悬架，在液压悬架中该阶共振被液阻遏制；由于叉管式悬架摩擦力过大，还派生出一个“卡滞型”共振，当车身振动惯性力s=Ma小于摩擦力F时，悬架处于“卡滞”状态：簧上质量M与簧下质量m像是被摩擦力“粘”在一起，悬于轮胎刚度为K的车轮上，由于轮胎阻尼极小，此时，叉管摩擦力及液压阻力均不起作用，这样就形成一个单自由度无阻尼振动模型，其共振频率大约为f₀=4-6Hz，若前轮半径r≈30cm,且轮胎有椭圆或刚度不对称引起轮轴跳动，则对应车速在v=30-40km/h时，车轮跳动频率刚好与“卡滞型”共振频率合拍，这时即可引起车身的强烈振动，可使车身振动的加速度a₁大于人体耐受的加速度[a₁]的数倍，“卡滞型”共振在两种悬架中均存在。简易型悬架还存在未被遏制的第二阶以车轮振动为主的共振，当外界干扰频率接近f₂时，会引起车轮的强烈振动，甚至可使车轮跳离地面，而无法正常行驶，简易悬架单靠叉管摩擦力已不足以遏制车轮共振。本发明是在简易悬架的基础上，对其叉管摩擦力予以优化设计，并引入结构简单的“单孔阻尼阀”，可对悬架产生的各阶共振予以遏制，其效能甚至优于液压悬架，是一个低成本高效能的三轮汽（电）车悬架设计方案。

发明内容

本发明的目的是在简易叉管式悬架的基础上，提供一种以摩擦力和节流阻力消振的三轮汽车叉管式悬架,一方面对悬架产生的各阶共振予以遏制，同时解决急刹车时叉管“墩底”问题。

本发明的技术方案如下：

一种以节流阻力和摩擦力消振的三轮汽车悬架，该悬架包括上叉管、下叉管、上联板、下联板、承载弹簧、上衬套和下衬套，其特征在于：将上叉管下端一段内孔扩大形成子口，在子口内设置单孔阻尼阀，该单孔阻尼阀包括节流阀片和阀片小簧，在节流阀片的中心位置开有常通孔,所述的阀片小簧设置在节流阀片的下部,节流阀片在子口内上下移动，其下限以小簧卡环限位；在上叉管壁上设有上回油孔，在子口壁靠近上台肩处设有下回油孔，在上、下回油孔之间的上叉管壁上均匀开有多个溢流孔，在上回油孔之上，上卡环之下置有橡胶O环（或弹簧）；所述的下衬套相对上叉管在上卡环和下卡环之间自由移动，下卡环位于下回油孔之上，溢流孔之下；

在下叉管底部设有缓冲油池，油池为杯形，杯孔上大下小，油池中央设有台锥，上叉管插入杯孔时，台锥插入常通孔内，上叉管与杯孔以及台锥与常通孔之间形成两个环缝，两个环缝的面积之和等于或接近常通孔和溢流孔面积之和，当上叉管达到行程的下限时，环缝间隙趋于零。

本发明的另一特点在于：上叉管和下叉管之间的摩擦力F设计为满足下式：

1.2ku0<F<π4M[a1]]]>

上式中：M是悬架簧上质量，[a₁]是人体耐受的加速度，k为承载弹簧的刚度，u₀为三轮汽车在平坦路面上行驶车轮的波动幅度。

本发明的又一技术特征在于：所述的下衬套距车轴的距离L₂满足以下关系：