一种双惯容两级串联式悬挂结构制造技术

本发明专利技术属于车辆悬挂技术领域，具体涉及一种双惯容两级串联式悬挂结构。本发明专利技术的双惯容两级串联式悬挂结构是将弹簧、阻尼和惯容器并联构成每一级的隔振体，再将每一级的隔振体串联形成的两级串联式隔振结构；本发明专利技术在车身加速度、车轮动载荷以及悬挂动行程这三个指标相较于并联ISD悬挂都得到了改善；本发明专利技术中的隔振体在工程应用中易于集成，在车辆悬挂领域具有一定的应用价值。

A two-stage series suspension structure with dual inertial capacity

【技术实现步骤摘要】
一种双惯容两级串联式悬挂结构
本专利技术属于车辆悬挂
，具体涉及一种双惯容两级串联式悬挂结构。
技术介绍
悬挂装置由承载、储能和耗能元件构成，是车辆行动系统的重要组成部分，起到弹性支承车体，缓和地面冲击，提升行驶平顺性的作用，同时对操纵稳定性和行驶安全性也有极大的影响。自1776年悬挂系统在马车上应用，悬挂装置的结构设计和性能优化就从未停止。隔振理论的探索、悬挂装置结构的创新、弹性和阻尼元件性能的提高以及仿真试验方法的革新，都为悬挂系统性能的提升和改善做出了极大的贡献。减小车辆行驶时车身所受振动主要是通过悬挂系统对路面激励引起的车辆振动进行抑制。传统的被动式熄振技术分为隔振和吸振两类：其中隔振原理是在悬上质量和悬下质量之间利用弹簧和阻尼的组合使得振动传递率最小，衰减激励源引起的振动；吸振原理是通过在主振系上附加吸振子吸收主振系的振动能量，从而改善主振系的振动状态。2002年，惯容器概念的提出使机电相似理论更加完备，从而为悬挂熄振系统突破传统“弹簧-阻尼”隔振系统构型奠定了基础，同时也使吸振原理能够在悬挂构型设计中的运用更加便捷，为车辆悬挂系统的发展提供了新的思路。惯容器概念的提出推动了传统机电相似理论的发展，基于新机电相似理论提出的“惯容-弹簧-阻尼”悬挂新结构体系，打破了基于经典隔振理论的”弹簧-阻尼”结构体系对悬挂减振性能进一步提高的瓶颈制约，而且更新了传统的机电相似理论，使机电相似理论能够运用到悬挂系统的减振研究中，为被动悬挂的新结构形式提供了新的可能。在新机电相似理论中，惯容器对应电路中的电容元件，在机械系统网络中能够起到阻断低频振动的作用。从人体工程学的角度分析，低频振动对人体影响最大。而惯容器的引入能够有效的隔绝对人体影响最大的低频振动，改善乘员座椅处的振动响应，从而提高车辆的平均越野速度。因此，探索设计性能较好的“惯容-弹簧-阻尼”悬挂(ISD悬挂)是被动悬挂隔振系统的发展方向。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种双惯容两级串联式悬挂结构。(二)技术方案为解决现有技术问题，本专利技术提供一种双惯容两级串联式悬挂结构，所述双惯容两级串联悬挂包括：两级隔振结构，所述两级隔振结构分为第一级隔振结构1和第二级隔振结构2；其中，所述第一级隔振结构1包括：第一级弹簧k1、第一级惯容器b1；所述第二级隔振结构2包括：第二级弹簧k、第二级惯容器b；所述第一级隔振结构1或/和第二级隔振结构2中，包括一个阻尼器；当第一级隔振结构1中包括阻尼器的情况下，所述第一级隔振结构1的阻尼器为第一级阻尼器c1；所述第一级弹簧k1、第一级惯容器b1、第一级阻尼器c1并联，形成并联ISD隔振体；当第二级隔振结构2中包括阻尼器的情况下，所述第二级隔振结构2的阻尼器为第二级阻尼器c；所述第二级弹簧k、第二级惯容器b、第二级阻尼器c并联，形成并联ISD隔振体；且，所述第一级隔振结构1与第二级隔振结构2串联连接即构成所述双惯容两级串联式悬挂结构。其中，所述第一级隔振结构1的上端点与第二级隔振结构2下端点连接，形成双惯容两级串联式悬挂结构。其中，所述双惯容两级串联式悬挂结构的上端点，即第二级隔振结构2上端点与车身连接；所述双惯容两级串联式悬挂结构的下端点，即第一级隔振结构1下端点与车轮连接。其中，所述第一级弹簧k1与第一级惯容器b1并联构成谐振系统，用以反共振隔振。其中，所述第一级阻尼器c1用以耗散第一级弹簧k1和第一级惯容器b1中存储的能量。其中，所述第二级弹簧k与第二级惯容器b并联构成谐振系统，用以反共振隔振。其中，所述第二级阻尼器c用以耗散第二级弹簧k和第二级惯容器b中存储的能量。其中，所述第一级隔振结构1和第二级隔振结构2为多元件集成式结构，包括“弹簧-阻尼器”并联集成，“弹簧-惯容器”并联集成，“阻尼器-惯容器”并联集成或者“弹簧-阻尼器-惯容器”并联集成。其中，所述第一级惯容器b1和第二级惯容器b为机械式惯容器、齿轮齿条式惯容器、滚珠丝杠式惯容器、液压马达式惯容器、液力式惯容器或机电式惯容器。其中，所述第一级弹簧k1和第二级弹簧k为扭杆弹簧、螺旋弹簧或油气弹簧；所述第一级阻尼器c1和第二级阻尼器c为液压阻尼器或摩擦式阻尼器。(三)有益效果与传统并联ISD悬挂装置相比，本专利技术具备如下有益效果：(1)相比于传统ISD悬挂装置，本专利技术的双惯容两级串联式惯容悬挂装置的每一级隔振体中都存在弹簧和惯容器并联谐振系统，可以更好的抑制系统的共振。(2)通过优化双惯容两级串联式惯容悬挂装置中弹簧刚度、阻尼系数和惯质系数，车辆平顺性评价指标中的车身加速度、车轮动载荷和悬挂动行程在低频段都有明显改善。附图说明图1为本专利技术双惯容两级串联式悬挂构型示意图。图2为本专利技术双惯容两级串联式悬挂的单轮模型示意图。图3为车身加速度功率谱密度对比图。图4为车轮动载荷功率谱密度对比图。图5为悬挂动行程功率谱密度对比图。图6为去掉第一级隔振体中的阻尼器得到的结构。图7为去掉第二级隔振体中的阻尼器得到的结构。图中：k1为第一级弹簧，k为第二级弹簧，c1为第一级阻尼器，c为第二级阻尼器，b1为第一级惯容器，b为第二级惯容器，m1为悬下质量，m2为悬上质量，kt为轮胎等效刚度，q为路面激励，z1为悬下质量垂直方向位移，z为第一级和第二级连接点处垂直方向位移，z2为悬上质量垂直方向位移。具体实施方式为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。在包含单个惯容器的ISD悬挂隔振构型设计的基础上，结合两级串联ISD悬挂隔振构型，提出了一种双惯容两级串联式ISD悬挂隔振构型。根据弹簧和惯容器并联谐振的特点，叠加串联两个谐振系统，利用谐振系统的反共振特性抑制车轮传递给车身的振动。并谐振系统中引入熄振用的阻尼，从而提出包含两个惯容器的串联式悬挂隔振网络。具体而言，本专利技术提供一种双惯容两级串联式悬挂结构，如图1-图7所示，所述双惯容两级串联悬挂包括：两级隔振结构，所述两级隔振结构分为第一级隔振结构1和第二级隔振结构2；其中，所述第一级隔振结构1包括：第一级弹簧k1、第一级惯容器b1；所述第二级隔振结构2包括：第二级弹簧k、第二级惯容器b；所述第一级隔振结构1或/和第二级隔振结构2中，包括一个阻尼器；当第一级隔振结构1中包括阻尼器的情况下，所述第一级隔振结构1的阻尼器为第一级阻尼器c1；所述第一级弹簧k1、第一级惯容器b1、第一级阻尼器c1并联，形成并联ISD隔振体；当第二级隔振结构2中包括阻尼器的情况下，所述第二级隔振结构2的阻尼器为第二级阻尼器c；所述第二级弹簧k、第二级惯容器b、第二级阻尼器c并联，形成并联ISD隔振体；如图6所示，为第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双惯容两级串联式悬挂结构，其特征在于，所述双惯容两级串联悬挂包括：两级隔振结构，所述两级隔振结构分为第一级隔振结构(1)和第二级隔振结构(2)；/n其中，所述第一级隔振结构(1)包括：第一级弹簧(k1)、第一级惯容器(b1)；/n所述第二级隔振结构(2)包括：第二级弹簧(k)、第二级惯容器(b)；/n所述第一级隔振结构(1)或/和第二级隔振结构(2)中，包括一个阻尼器；/n当第一级隔振结构(1)中包括阻尼器的情况下，所述第一级隔振结构(1)的阻尼器为第一级阻尼器(c1)；所述第一级弹簧(k1)、第一级惯容器(b1)、第一级阻尼器(c1)并联，形成并联ISD隔振体；/n当第二级隔振结构(2)中包括阻尼器的情况下，所述第二级隔振结构(2)的阻尼器为第二级阻尼器(c)；所述第二级弹簧(k)、第二级惯容器(b)、第二级阻尼器(c)并联，形成并联ISD隔振体；/n且，所述第一级隔振结构(1)与第二级隔振结构(2)串联连接即构成所述双惯容两级串联式悬挂结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种双惯容两级串联式悬挂结构，其特征在于，所述双惯容两级串联悬挂包括：两级隔振结构，所述两级隔振结构分为第一级隔振结构(1)和第二级隔振结构(2)；
其中，所述第一级隔振结构(1)包括：第一级弹簧(k1)、第一级惯容器(b1)；
所述第二级隔振结构(2)包括：第二级弹簧(k)、第二级惯容器(b)；
所述第一级隔振结构(1)或/和第二级隔振结构(2)中，包括一个阻尼器；
当第一级隔振结构(1)中包括阻尼器的情况下，所述第一级隔振结构(1)的阻尼器为第一级阻尼器(c1)；所述第一级弹簧(k1)、第一级惯容器(b1)、第一级阻尼器(c1)并联，形成并联ISD隔振体；
当第二级隔振结构(2)中包括阻尼器的情况下，所述第二级隔振结构(2)的阻尼器为第二级阻尼器(c)；所述第二级弹簧(k)、第二级惯容器(b)、第二级阻尼器(c)并联，形成并联ISD隔振体；
且，所述第一级隔振结构(1)与第二级隔振结构(2)串联连接即构成所述双惯容两级串联式悬挂结构。


2.如权利要求1所述的双惯容两级串联式悬挂结构，其特征在于，所述第一级隔振结构(1)的上端点与第二级隔振结构(2)下端点连接，形成双惯容两级串联式悬挂结构。


3.如权利要求1所述的双惯容两级串联式悬挂结构，其特征在于，所述双惯容两级串联式悬挂结构的上端点，即第二级隔振结构(2)上端点与车身连接；
所述双惯容两级串联式悬挂结构的下端点，即第一级隔振结构(1)下端点与车轮连接。


4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐龙，毛明，陈轶杰，杜甫，王乐，高晓东，张亚峰，代健健，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11