(答辩稿)汽车半主动悬架磁流变减震器的设计及仿真(CAD图纸+DOC论文)




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鉴定意见.doc
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开题报告.doc
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(CAD图纸)
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当减震器处于拉伸状态时,只有第二条阻尼通道。
因此对于减震器的阻尼力需要分两种情况进行分析。
当处于拉伸状态时,第二条阻尼通道相当于处于混合模式下,故而阻尼力,式中,,,。
静置稳定装置活塞杆活塞套活塞头励磁线圈挡板磁流变液工作缸筒图减震器阻尼通道结构示意图当处于压缩状态时,两条阻尼通道均可看作处于混合模式下,故而阻尼力,,,式中。
.结构参数对阻尼力的影响在减震器的设计中,剪切屈服应力对减震器的减震性能有着极大的影响,是导致磁流变液产生流变特性的主要原因。
从式中可知,阻尼力与剪切屈服应力成正相关,剪切应力增加阻尼力随之增大。
而研究表明,剪切屈服应力与磁通密度呈正比关系,即可通过改变控制电流的大小,控制磁场强度,就能改变屈服应力。
零场粘度是影响阻尼力的又因素,它由磁流变液本身性质所决定。
要增大减震器的阻尼力,除了增大磁场强度及改变磁流变液本身特性外,只能通过改变减震器的结构参数来实现阻尼力的改变。
阻尼间隙对减震器阻尼力的影响也较大,间隙的三次方与阻尼力成反比。
因此,阻尼间隙稍微改动点点就会使阻尼力大幅度变化。
因要想得到更大的阻尼力就应该减小阻尼间隙。
然而因为磁流变液特性的影响,间隙过小方面会造成阻滞,即阻尼力非常大,导致减震器太“硬”而起不到减震的效果,另方面阻尼间隙过小从而加大制造的难度。
因此不宜取太小,实际设计中般取。
活塞直径对减震器阻尼出力有很大影响。
方面活塞直径越大减震器的阻尼出力也随之增大另方面,由式中可得知,活塞直径与可调阻尼倍数成反比,它的直径越大可调阻尼倍数会越小此外直径增大减震器的体积也会增大。
活塞的有效长度与减震器的阻尼力成正比,长度增大阻尼力也增大。
然而活塞有效长度的增大也会增加减震器的体积。
由此可见,减震器阻尼力的调节与结构尺寸之间存在着定的矛盾。
对磁流变液结构参数进行优化设计是直观重要的,如何设计减震器,使得可调阻尼力的范围增大,而又能保证活塞有效长度合适,是非常关键的问题。
.本章小结本章针对磁流变减震器三种工作模式下的磁流变液进行了阻尼力的建模。
该模型表明,影响减震器阻尼力的参数包括阻尼间隙剪切屈服应力有效长度以及活塞直径零场粘度等。
通过分析可知,改变有效长度是增大阻尼出力的有效方法。
第章磁流变阻尼器设计磁流变阻尼器的结构设计是减震器设计中最重要的个部分,直接影响到了磁流变减震器的外观尺寸与工作性能。
它的结构参数对减震器阻尼力的影响是对减震器进行设计改进前必须考虑的问题,这些问题已经在第二章仔细思考过了。
包括对阻尼器的工作模式的分析也包括主要结构参数,如剪切屈服应力零场粘度以及阻尼间隙活塞直径活塞有效长度,对减震器设计与阻尼出力的影响针。
对本次设计的减震器建立了属于本减震器的阻尼力计算模型,并通过模型了解了减震器结构参数对减震性能的影响。
因此,若要设计个可调阻尼力大减震性能好且结构比较简单的减震器,对其结构参数的设计时最核心的内容。
本章将以此为基础,对磁流变阻尼器进行结构设计与磁路设计。
.结构设计缸筒的设计缸筒是磁流变减震器的重要组成部分。
在减震器中,它起到保护缸体内部结构的作用,此外还承受了减震器活塞杆上下移动中的拉伸挤压以及各种载荷,因而,对于缸筒来说,来需要注意其抗压抗拉和抗震的能力二来,由于在减震器内部活塞组件在运动过程中会消耗能量产生热量,若不能及时将减震器内部的热量散发,将影响减震器的精度。
所以,缸筒的设计中方面要考虑它所要承受的拉力压力冲击和震动另方面还要考虑到如何散热。
在本次减震器设计中,缸筒的端通过螺纹与上端盖连接,另端通过端盖与带有吊环的下端盖进行焊接。
因此需要进行螺纹的加工,要求有较高的精度。
缸筒的尺寸直接决定着减震器的空间尺寸。
其直径的确定可根据设计要求,通过汽车筒式减震器尺寸系列及技术条件来进行初步确定。
.表减震器的尺寸系列复原阻力工作缸筒直径压缩阻力不大于不大于由所给参数如下当减震器速度.时,减震器的阻尼力为当减震器速度.时,减震器的阻尼力为当减震器速度.时,减震器的阻尼力为上面图表给出的力与工作缸直径的关系都是在速度.的基础上给出的,因此要根据已知参数推算需要设计的减震器在速度为.时的压缩阻力和复原阻力根据磁流变阻尼器工作原理可知,未通电时磁流变阻尼器的粘滞阻尼力与压缩阻尼力相等,而由式可知,粘滞阻尼力跟速度呈线性关系,因而,根据所给参数,可知,在速度为.时的压缩阻尼力为.在速度为.时,压缩阻尼力为.在速度为.时,压缩阻尼力为.故而,可求得当阻尼器的速度.时,压缩阻尼力大约为.。
因而,工作缸直径选取。
参照国家标准汽车筒式减震器尺寸系列及技术条件,并根据般筒式减震器的壁厚选取为。
因而减震器的缸筒内径为,外径为。
活塞的设计活塞设计是减震器结构设计与磁路设计的核心。
其内部结构会影响减震器的整个磁场的分布与其工作性能。
据前章所述,基于剪切模式的磁流变减震器的阻尼通道为缸筒与活塞之间的间隙构成而基于流动模式的减震器,阻尼通道则为活塞上的圆形孔形成这两种阻尼通道虽然结构简单,但有效长度受到了限制,在磁场作用下的阻尼通道长度极短,磁场得不到充分的利用。
式表明,减震器阻尼力的最大出力与阻尼通道有效长度成正比,因此,要增大减震器的最大阻尼出力,需要较好地解决磁流变减震器空间尺寸与阻尼通道长度之间的矛盾,既不需要增加额外的活塞尺寸,又能使磁场得到充分的利用。
且采用单活塞的磁流变阻尼器,其活塞结构过于简单,致使阻尼变化值小,造成应用范围受限采用复合活塞的磁流变减震器,其阀系结构较多,结构过于复杂,导汽车半主动悬架磁流变减震器的设计及仿真摘要汽车,主动,悬架,流变,减震器,设计,仿真,毕业设计,全套,图纸湘潭大学毕业设计说明书目汽车半主动悬架磁流变减震器的设计及仿真题学专学姓院机械工程学院业机械设计制造及其自动化班号名唐利群指导教师朱石沙完成日期年月湘潭大学毕业论文设计任务书论文设计题目磁流变液半主动悬挂系统的设计及系统模型仿真学号姓名唐利群专业机械设计制造及其自动化系主任指导教师朱石沙主要内容及基本要求查阅相关文献资料,基本掌握磁流变液半主动悬挂系统的原理,以微型轿车作为控制对象,对磁流变液半主动悬架系统进行整体结构设计并进行系统模型的仿真。
要求查阅相关资料,大致了解本次设计要研究的具体内容相关参数减震器的理论阻尼力速度减震器的阻尼力.若干图纸大于等于.张图纸如撰写毕业设计说明书。
外文文献翻译,字数字以上。
二重点研究的问题磁流变液半主动悬架系统的结构设计。
三进度安排序号各阶段完成的内容查阅资料调研开题报告制订设计方案方案设计完成时间第周第周第周第周第周第周第周第周磁流变液半主动悬架系统的结构设计写出初稿,中期检查修改,写出第二稿写出正式稿答辩四应收集的资料及主要参考文献机械设计第八版濮良贵,纪名纲西北工业大学北京高等教育出版社,.现代工程图学.周良德,朱泗方,杨世平.主编长沙湖南科学技术出版社,.机械设计手册.邦椿主编机械工业出版社,.汽车构造.普通高等教育“十五”国家级规划教材机械工业出版,.汽车减震器的设计与特性仿真周长城著.北京机械工业出版社,.廖昌荣.汽车悬架系统磁流变阻尼器研究.重庆大学,张绍龙.汽车悬架系统特性建模方法研究.吉林大学,.余淼.汽车磁流变半主动悬架控制系统研究.重庆大学,.目录摘要.第章绪论课题研究背景与意义磁流变液以及磁流变效应磁流变液的工作模式磁流变液阻尼器国内外的研究情况本文研究的主要内容.第章磁流变减震器阻尼器力学模型引言阻尼力学模型结构参数对阻尼力的影响.本章小结第章磁流变阻尼器设计.结构设计.磁路设计.磁流变减震器细节问题的探讨.本章小结第四章磁流变减震器的外特性仿真拉伸行程时的建模及仿真.压缩行程时的建模及仿真.本章小结第章总结与展望总结.展望致谢.
