[发明专利]液压减振器活塞孔个数的优化设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压减振器，特别是液压减振器活塞孔个数的优化设计方法。

背景技术

液压减振器复原阻尼特性主要是由活塞总成结构及复原阀参数所决定的，但是其中，活塞孔的直径及个数对减振器特性、压力梯度和寿命都具有重要影响，合理活塞孔直径及个数，不仅可以满足减振器阻尼特性的设计要求，而且还可以保证减振器压力梯度合理，避免减振器在复原行程过程中由于局部的压力梯度过大而产生高温、高压，从而造成油液变质，影响减振器特性，甚至造成零部件的气蚀损失、灼伤等破坏现象。然而，目前国内、外对液压减振器活塞孔的直径和个数一直没有准确、可靠的设计方法，大都是首先凭经验选择活塞孔的参数即直径及个数，然后经过反复试验、验证及修改的方法，最终确定出减振器活塞孔的直径和个数。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，因此，必须建立一种准确、可靠的减振器活塞孔的直径和个数的优化设计方法，以满足对汽车液压减振器快速和精确设计的要求，从而提高减振器的设计质量、水平和性能，提高减振器的使用寿命，降低设计和试验费用及维修费用。

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准确、可靠的液压减振器活塞孔个数的优化设计方法，其设计流程如图1所示。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的液压减振器活塞孔个数的优化设计方法，其技术方案实施步骤如下：

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

根据减振器最大开阀速度点及对应要求的减振器阻尼力，活塞缸筒与活塞杆之间的环形面积，确定减振器在最大开阀速度点时的活塞缝隙压力为：

；

式中，为减振器活塞缸筒内径；为活塞杆直径；

根据减振器结构参数及油液参数：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，在最大开阀速度点时的活塞缝隙压力，确定在最大开阀速度点时的活塞缝隙流量为：

；

（2）确定最大开阀时的活塞孔流量:

根据复原阀最大开阀时的油路，减振器最大开阀速度点，活塞缸筒与活塞杆之间的环形面积，及步骤（1）中的，确定最大开阀时的活塞孔流量为：

；

 (3) 减振器活塞孔个数n_h的优化设计:

根据减振器最大开阀速度V_k2，活塞缸筒内径D_H，活塞杆直径d_g，活塞孔的直径，活塞孔的长度L_h，活塞孔的角度，突然缩小的局部压力损失系数，复原阀的阀口半径r_k，复原阀片的内圆半径r_a，油液运动粘度，动力粘度，步骤(2)中的,及步骤（1）中的，建立关于活塞孔个数n_h的优化设计数学模型，即：

；

式中，，，，，

，，

，，，；

，，，，

；

解上述关于n_h的方程，求得n_h的值；

然后对n_h的数值进行圆整，便可得到减振器活塞孔的实际优化设计个数n_h。

本发明比现有技术具有的优点：

目前国内、外对于汽车液压减振器活塞孔的直径和个数无可靠的设计方法，大都是首先凭经验选择活塞孔的参数即直径及个数，然后经过反复试验、验证及修改的方法，最终确定出减振器活塞孔的直径和个数。因此，传统设计方法不能保证活塞孔的直径和个数达到最优，会造成减振器油液变质及零部件气蚀或灼伤等损伤现象，试验费用高且不能保证减振器使用寿命。本发明根据减振器的结构参数、油液参数、减振器复原行程最大开阀时的油路及阻尼特性的设计要求，对减振器活塞孔的直径和个数进行优化设。利用该方法，可得到可靠的减振器活塞孔的直径和个数设计值，降低试验及设计费用，加快产品开发速度，同时，有效降低减振器内部油液变质，零部件产生汽蚀及零部件灼伤等破坏现象，从而提高减振器设计水平、质量及使用寿命。

为了更好地理解本发明下面结合附图作进一步的说明。

图1 是减振器活塞孔个数的优化设计流程图；