油气悬架刚度特性的研究

建立了油气悬架简化数学模型,并根据数学模型得出油气悬架刚度特性曲线,说明油气悬架具有非线性刚度特性,分析了悬架缸直径、蓄能器初始充气压力、蓄能器初始充气体积以及悬架簧载质量对油气悬架刚度特性的影响。

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油惫卷酬度特性的研霆 杨斌(陵学院，安徽铜陵铜摘

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要：立了油气悬架简化数学模型，根据数学模型得出油气悬架刚度特性曲线，明油气悬架具有非线性刚度特性， 建并说分析了悬架缸直径、能器初始充气压力、能器初始充气体积以及悬架簧载质量对油气悬架刚度特性的影响。蓄蓄

关键词：油气悬架；刚度；非线性

中图分类号：U 6 .3 43 3

文献标识码： A

文章编号：6 2 0 4 (0 7 0— 0 3 0 17— 5 7 2 0 ) 5 0 6— 3

1引盲 .

动：活塞杆和活塞组件向下运动，悬架处于复原(张 )当即伸

目前自行式工程车辆大多采用刚性悬架系统 .这就限制了其最大车速 (般不超过 3 k/ )工程实践中对一 5 mI时。 J x自行式工程车辆的车速提出越来超高的要求 .尤其是军用工程车辆。速低于 6 k h无法进入编队使用。采用弹性 车 0 m'悬架系统是提高自行式工程车辆车速的基本途径。

行程时 (车桥与车架相互远离时 )悬架油缸油腔内体积 即，变大，液压力降低，能器油腔内油液通过阻尼孔向悬架油蓄

油缸油腔流动，时单向阀处于关闭状态。然要产生较大这必的阻尼力。是由于复原行程产生较大的阻尼力，制了活正抑塞杆的向下运动 .迅速地衰减振动。气悬架在复原行程并油

从系统动力学角度讲 .乘坐舒适性要求悬架弹簧软一些好 .操纵稳定性要求悬架弹簧硬一些好，统被动悬架而传难以同时满足这两方面的要求。气悬架是一种被动悬架 .油

和拉伸行程所表现出的不同的阻尼特性，利于改善车辆乘有坐的舒适性和车辆的操纵稳定性。3油气悬架的刚度特性 .

它的运行成本比较低，油气悬架由于具有刚度、尼的非而阻

由于活塞杆相对于缸筒不停地频繁移动，假定活塞与缸筒之间润滑良好，则 P1 A1’一

线性特性，所以能实现只有主动悬架才能实现的部分功能和性能。因此 .对油气悬架的研究不仅具有重要的理论价值

.时也具有重要的应用价值[同 。 2油气悬架工作原理 .

() 1

油气悬架缸的输出力

油气悬架系统是以油液传递压力、用惰性气体 (常为通氨气 (:)为弹性介质的一种新型悬架系统，由蓄能器 N )作它(能器内气体相当于弹簧 )悬架油缸 (当于液压减振 蓄和相器 )组成，传统悬架系统的弹簧元件和减振器功能集于等将一

广

腔油液压力

r-腔截面积 _

刚度特性是油气悬架的一个重要特性，直接影响到车辆行驶平顺性、架动行程等。度特性是指活塞上所受的悬刚力 (包含阻尼力)活塞相对于液压缸行程的关系。不与 悬架处于平衡位置时，:

体。工程车辆油气悬架模型如图 1示，架缸的活塞某所悬

杆和活塞组件相对于缸筒作往复运动。当活塞杆和活塞组 件往上运动，即悬架缸处在压缩行程时 (车桥与车架相互 即移近时 )悬架油缸油腔内的油液受到压缩，着油液压力，随的增大，液经过单向阀和阻尼孔进入蓄能器，一步压缩 油进

;,擎 v: .; 2:l

蓄能器内的气体体积， 在这一过程中由于单向阀和阻尼孔同时使悬架油缸油腔与蓄能

由于从初始状态到平衡状态是一个等温过程，此时 1 .则 1:— V A￣, Po o—。

M g

假定活塞杆相对于缸筒位移为 X,

器油腔连通，液流经油单向阀和阻尼孔的流速低 .生的油液阻尼产

Pv= y Pv 2 p=。 V= V 2一 A1po一蓄能器初始充气压力 .一 _ V… 0蓄能器初始充气体积

力比较小。因此主要由

tX

蓄能器内的气体受到

压缩产生弹性作用来图 1油气悬架简化数学模型抑制活塞杆的向上运收稿日期： 0 7 0— 3 20-80

作者简介：杨

斌 (93)男，长春人，陵学院机械T程系讲师， 17一，吉林铜 T学博士，研究方向：现代设计方法。

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