[发明专利]减振器复原叠加阀片最大许用厚度的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压减振器，特别是减振器复原叠加阀片最大许用厚度的设计方法。

背景技术

为了满足减振器不同阻尼特性、应力强度、生产工艺及生产成本的要求，减振器大都采用叠加阀片，叠加阀片的最大厚度超出了许用厚度，会降低应力强度，而叠加阀片的最大厚度如果太薄，必然会增加叠加阀片的片数，这样不仅会增加成本，而且还会因叠加阀片之间的摩擦而影响减振器设计性能。然而，对于减振器叠加阀片及最大许用厚度设计，由于缺乏叠加阀片变形及应力解析计算式，先前国内外无可精确、可靠的计算方法，大都是利用“经验+反复试验”的方法，对减振器叠加阀片通过反复试验和修改，最终确定某减振器叠加阀片的厚度和片数，因此，传统的设计方法，不能满足当前汽车行业快速发展及车辆行驶速度不断提高，而对减振器及叠加阀片设计所提出的要求。

随着汽车工业的快速发展及行驶速度的不断提高，对减振器及阀片设计提出了更高的要求，减振器复原叠加阀片决定着减振器的阻尼特性，对车辆行驶平顺性具有重要影响，且复原叠加阀片所承受的压力及应力最大，如果叠加阀片中的最厚阀片超出了一定允许值，复原阀片的应力就会超出阀片许用应力的要求，相反，如果所采用的最厚叠加阀片的厚度不超出最大许用厚度，不仅会满足应力强度和使用寿命的要求，同时还会保证满足减振器阻尼特性的要求。因此，必须建立精确、可靠的减振器复原阀片许用厚度设计方法，从而满足实际减振器叠加阀片拆分设计要求。

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、可靠的减振器复原叠加阀片最大许用厚度的设计方法，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复原叠加阀片最大许用厚度的设计方法，其技术方案实施步骤如下：

(1)确定减振器最大开阀时的活塞缝隙节流压力                                                和流量：

根据减振器设计所要求的速度特性曲线的复原行程最大开阀速度点及对应要求的减振器复原阻尼力，活塞缸筒内径，活塞杆直径，确定减振器在最大开阀时的活塞缝隙节流压力，即： 

；

根据活塞缸筒内径，活塞平均间隙，偏心率，油液动力粘度，活塞缝隙长度，及活塞缝隙压力，确定在最大开阀速度时的活塞缝隙流量，即：

；

(2)确定最大开阀时的活塞孔等效长度：

    根据减振器活塞孔的物理长度，活塞孔的角度，活塞孔直径，个数n_h，液压运动粘度，阀片内圆半径，阀口半径，在最大开阀速度时减振器油液流经活塞孔时的突然缩小局部阻力系数，突然扩大局部阻力系数和改变方向局部阻力系数及沿程阻力损失，确定在最大开阀时的活塞孔等效长度，即：

                           ；

式中，；可根据活塞缸筒与活塞杆之间的环形面积与活塞孔总面积的比值通过查《液压设计手册》加以确定；，，；，；

（3）确定最大开阀时的活塞孔流量和节流压力：

根据减振器最大开阀速度和活塞缸筒内径D_H，活塞杆直径d_g，及步骤（1）中的，确定最大开阀时的活塞孔流量，即：

；

根据油液动力粘度，活塞孔直径和个数，活塞孔流量及步骤（2）中的活塞孔等效长度，确定在最大开阀时的活塞孔节流压力，即：

；

(4) 确定在最大开阀时复原阀片所受的最大压力：

根据步骤（1）中的，及步骤（3）中的，确定在最大开阀时复原阀片所受的最大压力为： 

；

（5）减振器复原叠加阀片在内圆半径处的最大应力系数计算:

根据减振器复原阀片的内圆半径，外圆半径，泊松比μ，计算在内圆半径处的最大应力系数,即：

；

式中，，；

，

；

，，，

）；，，，；

，，，；

（6）单片设计厚度复原阀片的最大应力计算:

根据减振器单片阀片设计厚度h，步骤（4）中的，及步骤（5）中的，计算减振器单片设计厚度复原阀片的最大应力，即

                        ；

（7）减振器复原叠加阀片最大许用厚度的设计: