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第1章 车辆悬架及减振器1

1.1车辆悬架的作用及性能要求1

1.1.1车辆悬架1

1.1.2车辆悬架的作用2

1.1.3车悬架系统的性能要求3

1.2车辆悬架的组成3

1.2.1弹簧3

1.2.2稳定杆5

1.2.3减振器6

1.3液压减振器发展及研究状况8

1.3.1液压筒式减振器发展状况8

1.3.2节流阀片研究状况9

1.3.3流体阻尼研究状况9

1.3.4设计方法研究现状10

1.4液压筒式减振器的发展趋势11

本章小结11

第2章 车辆简化模型及振动12

2.1车辆振动简化模型12

2.2单质量车身振动及特性14

2.2.1单质量车身振动微分方程14

2.2.2单质量系统的自由振动响应14

2.2.3单质量系统在简谐激振力下的响应15

2.2.4单质量系统在单位谐波函数激励下的响应18

2.2.5单质量系统振动响应的傅氏积分法18

2.2.6单质量车身在路面激励下的振动响应19

2.3双质量车身车轮振动21

2.3.1双质量系统振动微分方程21

2.3.2双质量无阻尼系统的自由振动21

2.3.3双质量振动系统的传递特性24

2.4双轴汽车垂直和俯仰平面振动25

2.4.1双轴汽车垂直振动和俯仰振动微分方程25

2.4.2双轴汽车振动频率响应函数及振动响应27

2.5“人-车”三自由度系统的振动28

2.5.1“人-车”系统振动模型28

2.5.2振动响应传递特性29

本章小结30

第3章 汽车行驶振动31

3.1道路路面不平度的统计描述31

3.1.1路面谱及其分类31

3.1.2空间频率与时间频率功率谱密度的关系33

3.1.3车辆路面不平输入的功率谱密度34

3.2平顺性分析35

3.2.1系统响应量的功率谱密度和均方值36

3.2.2单质量系统的车辆平顺性分析36

3.2.3双质量系统模型的车辆平顺性分析40

3.2.4双质量系统参数的车辆平顺性影响分析43

3.3车辆平顺性及评价46

3.3.1汽车平顺性定义46

3.3.2人体对振动的反应47

3.3.3人体振动评价49

3.3.4车辆振动评价51

本章小结56

第4章 汽车随机振动57

4.1随机振动的基本概念57

4.1.1平稳随机振动57

4.1.2各态历经随机振动58

4.2 随机振动的统计特性58

4.2.1幅值域特性58

4.2.2相关特性60

4.2.3频率域特性60

4.2.4随机振动的概率分布61

4.3线性振动系统随机响应特性计算62

4.3.1单输入单输出系统随机响应特性计算62

4.3.2单（多）输入多输出系统随机响应特性计算65

4.3.3线性系统传递特性66

本章小结66

第5章 悬架系统阻尼匹配67

5.1基于舒适性的悬架系统最佳阻尼比67

5.1.1单轮2自由度悬架系统响应的频响函数67

5.1.2车身垂直加速度均方值68

5.1.3基于舒适性的车辆悬架最佳阻尼比68

5.2基于安全性的悬架系统最佳阻尼比69

5.3基于舒适性和安全性的最佳阻尼比70

5.3.1悬架动挠度70

5.3.2基于舒适性和安全性的半主动悬架最佳阻尼比70

5.3.3路况及车速预测74

5.4被动悬架系统最佳阻尼可行性设计区75

5.5悬架系统最佳匹配减振器的阻尼特性75

5.5.1悬架系统最佳阻尼系数75

5.5.2减振器最佳阻尼分段线性特性76

本章小结78

第6章 液压筒式减振器79

6.1液压减振器的分类79

6.2液压筒式减振器的结构和工作原理80

6.2.1双筒液压减振器的结构80

6.2.2减振器工作原理80

6.2.3减振器阻尼力81

6.3减振器特性及特性参数82

6.3.1减振器示功图82

6.3.2减振器速度特性82

6.3.3减振器阻尼特性参数83

6.4减振器安装及对特性的影响87

6.4.1减振器与弹簧的安装角度87

6.4.2减振器安装位置及角度88

本章小结89

第7章 减振器油液及节流损失90

7.1减振器油液物理、化学特性90

7.1.1油液物理特性90

7.1.2油液化学特性92

7.1.3减振器油液使用前后物理化学特性分析实例93

7.1.4减振器油液层流及紊流93

7.2减振器油液压力冲击及气蚀94

7.2.1液压冲击94

7.2.2气穴现象96

7.3油液流动定理97

7.3.1油液连续性定律97

7.3.2能量守恒定律98

7.3.3动量方程98

7.4油液压力损失98

7.4.1沿程压力损失98

7.4.2局部压力损失101

7.4.3总压力损失102

7.5减振器油液的使用要求102

7.6油液流经小孔和缝隙流量103

7.6.1油液流经小孔的流量103

7.6.2液体流经缝隙的流量105

本章小结108

第8章 液压筒式减振器阻尼构件分析109

8.1活塞缝隙阻尼分析109

8.2复原阀阻尼构件分析110

8.2.1常通节流孔111

8.2.2节流缝隙111

8.2.3活塞孔111

8.3压缩阀阻尼构件分析113

8.3.1阀座孔114

8.3.2常通节流孔114

8.3.3节流缝隙114

8.3.4局部阻力损失及折算114

8.4流通阀阻尼构件分析114

8.5补偿阀阻尼构件分析115

本章小结116

第9章 节流阀片变形与应力及等效厚度计算117

9.1节流阀片在均布压力下的变形解析计算117

9.1.1阀片变形曲面微分方程及其解117

9.1.2阀片变形系数Gr118

9.1.3阀片变形解析计算实例与仿真验证119

9.2节流阀片在均布压力下的应力解析计算120

9.2.1节流阀片在均布压力下的应力数学模型120

9.2.2节流阀片在均布压力下的应力解析计算实例与仿真验证121

9.3节流阀片在非均布压力下的变形解析计算123

9.3.1节流阀片非均布载荷力学模型123

9.3.2均布分压力下的阀片变形123

9.3.3线性非均布分压力下的阀片变形123

9.3.4阀片在非均布压力下的叠加变形125

9.3.5阀片在非均布压力下的叠加变形计算实例及仿真验证126

9.4节流阀片在非均布压力下的应力解析计算127

9.4.1节流阀片在非均布压力下的应力数学模型127

9.4.2节流阀片在非均布压力下的应力解析计算实例与仿真验证128

9.5节流阀片在环形集中力下的变形129

9.5.1阀片在环周集中力作用下的力学模型129

9.5.2阀片在环形集中力下的变形微分方程及其解129

9.5.3阀片在环形集中力下的变形解析计算式131

9.5.4阀片变形解析计算实例132

9.5.5 ANSYS软件数值仿真验证133

9.6节流阀片在环形集中力下的应力计算134

9.6.1阀片在环形集中力下的内力134

9.6.2阀片在环形集中力下的应力数学模型134

9.6.3阀片在环形集中力下的应力解析计算实例与仿真验证136

9.7减振器叠加节流阀片等效厚度计算与拆分设计138

9.7.1叠加节流阀片等效厚度计算138

9.7.2叠加节流阀片应力计算139

9.7.3叠加阀片等效拆分设计原则和方法140

本章小结140

第10章 液压筒式减振器节流阀参数设计142

10.1减振器阀系参数设计顺序和设计方法142

10.1.1减振器阀系参数设计顺序142

10.1.2减振器阀系参数设计方法142

10.2基于速度特性的减振器复原阀参数设计数学模型144

10.2.1复原阀常通节流孔面积设计数学模型144

10.2.2复原阀片厚度设计数学模型145

10.2.3复原阀片预变形量设计数学模型146

10.2.4复原阀最大限位间隙设计数学模型147

10.3基于速度特性的减振器压缩阀参数设计数学模型147

10.3.1压缩阀常通节流孔面积设计数学模型147

10.3.2压缩节流阀片厚度设计数学模型148

10.3.3压缩阀片预变形量设计数学模型149

10.3.4压缩阀最大限位间隙设计数学模型149

10.4减振器节流阀参数的曲线拟合优化设计方法150

10.4.1减振器常通节流孔面积的曲线拟合优化设计150

10.4.2减振器节流阀片厚度的曲线拟合优化设计151

10.4.3减振器其他阀系参数的曲线拟合优化设计152

10.5减振器节流阀参数黄金分割优化设计方法153

10.5.1减振器设计目标多点速度特性153

10.5.2阀系参数设计值非线性153

10.5.3节流阀参数黄金分割设计154

10.5.4常通节流孔面积的黄金分割优化设计155

10.5.5节流阀片厚度设计156

10.5.6节流阀其他参数设计157

10.5.7与其他设计方法的比较157

10.5.8设计实例及与其他方法的比较157

10.6基于车辆参数的减振器阀系参数设计158

10.6.1车辆悬架最佳阻尼匹配减振器速度特性158

10.6.2基于车辆参数的减振器阀系参数设计159

10.6.3最佳阻尼匹配减振器设计实例160

本章小结162

第11章 减振器节流阀参数设计的影响因素163

11.1阀系设计参数与影响因素163

11.1.1节流阀设计参数163

11.1.2影响因素164

11.2设计参数影响因素分析165

11.2.1设计速度和特性分段的影响165

11.2.2节流阀片结构尺寸的影响167

11.2.3活塞孔和活塞缝隙的影响170

11.2.4油液粘度的影响172

11.2.5阻尼比、平安比和单轮质量的影响173

11.2.6设计温度的影响177

11.3参数优化选择的基本原则178

本章小结181

第12章 可控减振器节流阀参数及控制规律设计183

12.1可控减振器的结构及其工作原理183

12.2可控减振器节流阀参数设计184

12.2.1可控减振器复原速度特性185

12.2.2可控减振器节流阀参数设计186

12.3可控减振器可调阻尼孔控制规律设计189

12.3.1转角与可调阻尼孔面积的关系189

12.3.2可调阻尼孔面积与阻尼比的关系191

12.3.3步进电机转角与阻尼比的关系191

12.3.4步进电机转角与车速及路况的关系191

12.3.5步进电机转角与载荷的关系193

本章小结193

第13章 减振器节流阀参数CAD设计软件195

13.1减振器节流阀参数CAD软件简介195

13.1.1基于速度特性的减振器CAD软件196

13.1.2基于车辆参数的减振器CAD软件197

13.2 CAD软件研发工具软件及相关技术198

13.2.1 CAD开发工具软件198

13.2.2 CAD软件相关技术200

13.3减振器CAD软件的功能设计201

13.3.1减振器阀系参数设计流程201

13.3.2基于速度特性的节流阀参数CAD设计202

13.3.3基于车辆参数的节流阀参数CAD设计203

13.4减振器CAD软件的数据传递接口设计203

13.4.1减振器CAD数据传动接口203

13.4.2减振器CAD数据接口设计204

13.5减振器CAD软件的控件技术实现图形与图纸处理204

13.5.1减振器特性输入窗口的速度特性曲线的绘制204

13.5.2减振器CAD图纸的标注204

本章小结205

第14章 减振器结构零部件设计206

14.1减振器内、外缸筒设计206

14.1.1减振器内缸筒的设计206

14.1.2减振器外缸筒的设计207

14.2减振器活塞杆总成的设计207

14.2.1活塞杆设计207

14.2.2缓冲套的设计208

14.3减振器活塞总成的设计208

14.3.1减振器活塞总成208

14.3.2活塞体结构的设计209

14.3.3活塞孔的设计209

14.3.4复原阀结构设计210

14.3.5流通阀结构设计210

14.4减振器底阀总成的设计211

14.4.1减振器底阀总成211

14.4.2底阀体结构的设计211

14.4.3压缩孔和补偿孔的设计211

14.4.4压缩阀结构设计212

14.4.5补偿阀结构设计213

14.5导向器及油封的设计213

本章小结215

第15章 减振器特性试验与整车平顺性试验216

15.1减振器特性试验的内容与试验设备216

15.1.1汽车减振器特性试验的内容216

15.1.2试验设备217

15.2减振器特性试验218

15.2.1汽车减振器阻尼特性试验218

15.2.2汽车减振器摩擦力试验221

15.2.3汽车充气减振器充气力测试221

15.2.4汽车减振器耐久特性试验222

15.2.5汽车减振器温度特性试验223

15.2.6汽车减振器抗泡沫性试验224

15.3平顺性振动测试系统225

15.3.1振动测量系统的组成225

15.3.2振动测试系统性能指标225

15.3.3测量信号分析与处理226

15.3.4振动测量系统校准229

15.4平顺性试验的常用仪器和设备229

15.4.1振动传感器229

15.4.2放大器和滤波器235

15.4.3激振信号发生器236

15.4.4激振设备及方法236

15.4.5信号处理及仪器238

15.5某轻型越野车行驶平顺性试验实例及测试结果分析239

15.5.1悬挂系统固有频率和阻尼比测定239

15.5.2平顺性试验的各测点布置240

15.5.3平顺性脉冲输入行驶试验240

15.5.4平顺性随机输入行驶试验241

15.6某轿车减振器室内特性试验与整车振动试验245

15.6.1车辆参数245

15.6.2最佳阻尼匹配减振器特性245

15.6.3优化设计值245

15.6.4减振器速度特性试验246

15.6.5整车振动特性验证246

15.7某农用三轮汽车减振器特性试验与整车行驶平顺性试验247

15.7.1减振器特性试验247

15.7.2整车行驶振动性能的试验设备、内容和步骤248

15.7.3整车行驶振动性能试验数据处理249

本章小结252

参考文献253