[发明专利]减振器环形弹性阀片变形的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压减振器，特别是减振器环形弹性阀片变形的计算方法。

背景技术

目前国外对筒式液压减振器阀片厚度设计还没有准确、可靠的设计方法，大都是首先凭经验确定一个阀片厚度值，然后经过反复试验、验证及修改的方法最终确定出设计参数，主要原因是缺乏精确、可靠的减振器环形弹性阀片变形的计算方法，因此，难以建立精确的减振器阀片厚度设计及减振器特性仿真数学模型。减振器环形弹性阀片是最关键的精密元件，阀片的变形对减振器阻尼特性具有重要影响，因此，能否实现对阀片变形的精确计算，决定着能建立准确的减振器阀参数设计及减振器特性仿真数学模型。然而，先前国内外对于减振器环形弹性阀片变形计算，一直未能给出精确、可靠的计算方法，大都是利用有限元仿真软件，对给定压力下的阀片通过建立实体模型进行数值仿真，尽管可得到近似的数值解，但是不能提供满足减振器设计及特性仿真要求的环形弹性阀片变形解析计算式及计算方法。尽管《机械设计手册》提供了最大挠度计算公式，但只能根据阀片内、外半径的比值查手册得到一个近似挠度系数，对阀片最大挠度进行近似计算，更不能对阀片在阀口半径位置的变形量进行计算。虽然也有不少专家曾利用摄动理论对阀片变形计算进行研究，但是也未能提供阀片在任意半径位置变形计算的解析式。

我国，在减振器环形弹性阀片变形的计算方面取得了突破，例如，山东理工大学解决了制约减振器设计及特性仿真的阀片变形计算问题。随着汽车工业的快速发展及车辆行驶速度的不断提高，对减振器设计提出了更高的要求。减振器环形弹性阀片变形不仅影响减振器阻尼特性，而且还影响减振器设计及特性仿真模型的建立，因此，要实现减振器现代化CAD设计及特性计算仿真，必须建立一种精确、可靠的减振器环形弹性阀片变形的计算方法，满足减振器设计及特性仿真精确建模的要求，使参数设计值更加准确，特性仿真值更加可靠，提高减振器设计水平和产品性能。

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简便、准确、可靠的减振器环形弹性阀片变形的计算方法，其计算流程如图1所示。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的减振器环形弹性阀片变形的计算方法，力学模型如图2所示,其技术方案实施步骤如下：

（1）确定阀片变形系数构成的常数项E₁、E₂、E₃和E₄： 

根据减振器环形弹性阀片的内园半径                                                ，外园半径，厚度为h，弹性模量E，泊松比μ，确定在均布压力下阀片变形系数的各常数,分别为：

,, ,      ， 

式中, ，，，，，，，；

（2）在任意半径r处的阀片变形系数G_r的计算：

根据减振器环形弹性阀片的内园半径，外园半径，弹性模量E和泊松比μ，及步骤（1）中的E₁，E₂，E₃和E₄，计算阀片在任意半径r（）处的变形系数G_r，即：

           ；

（3）在任意半径r处的阀片变形f_r计算：

       根据阀片的厚度h，压力p，及步骤（2）中的变形系数G_r，对减振器环形弹性阀片在半径r处的变形进行计算，即

                           。

本发明比现有技术具有的优点：