用于商用车减振的钟摆式动力吸振器及其设计方法技术

本发明专利技术公开了一种用于商用车减振的钟摆式动力吸振器及其设计方法，与振动主系统上的支撑结构连接，所述支撑结构连接有吸振结构，所述吸振结构包括簧丝，所述簧丝上端固定连接所述支撑结构，所述簧丝下端固定连接有振子。本发明专利技术最大程度上减弱结构件的抖动，结构简单，易于安装，节约装配空间，有效降低车辆怠速抖动问题，提高了商用车的舒适性和安全性，提升产品质量。升产品质量。升产品质量。

【技术实现步骤摘要】
用于商用车减振的钟摆式动力吸振器及其设计方法


[0001]本专利技术涉及商用车车辆被动减振技术，尤其涉及一种用于商用车减振的钟摆式动力吸振器及其设计方法。

技术介绍

[0002]车辆抖动是车辆常见的现象，由于商用车发动机功率大，同时兼顾载重需求，悬架的刚度往往较大，这样造成商用车在怠速中或者行驶中的振动问题比乘用车更为凸显，随着商用车用户的年轻化，用户对于商用车的NVH性能要求越来越高，商用车NVH性能的好坏成为影响用户购买车辆的一大因素。因此不论从商用车舒适性和安全性的角度，还是从企业依靠产品质量占领市场的角度上来看，如何减小商用车车辆怠速抖动是当前急需解决的一个重要问题。
[0003]现有商用车中用于减振的动力吸振器体积较大，不易安装且调频方向固定，在整车的NVH调教中，很难在同一位置用单个动力吸振器解决，导致动力吸振器的适用范围有局限性。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种结构简单，节约装配空间，可有效降低车辆抖动，吸振方向具有自适应性的用于商用车减振的钟摆式动力吸振器；本专利技术还提供一种用于商用车减振的钟摆式动力吸振器的设计方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：用于商用车减振的钟摆式动力吸振器，与振动主系统上的支撑结构连接，所述支撑结构连接有吸振结构，所述吸振结构包括簧丝，所述簧丝上端固定连接所述支撑结构，所述簧丝下端固定连接有振子。
[0006]作为优选的技术方案，所述振子包括基础质量块，所述基础质量块上端螺纹连接有薄壁螺母，所述薄壁螺母与所述簧丝下端固定连接。
[0007]作为优选的技术方案，所述薄壁螺母外侧设有保护壳，所述簧丝下端穿过所述保护壳顶部固定连接所述薄壁螺母。
[0008]作为优选的技术方案，所述保护壳为由ABS和PC混合物制成，所述保护壳与簧丝下端和薄壁螺母通过注塑固定连接在一起。
[0009]作为优选的技术方案，所述簧丝采用65Mn材质，所述簧丝下端与薄壁螺母同轴心设置。
[0010]作为优选的技术方案，所述支撑结构包括安装基座，所述安装基座与簧丝上端通过内嵌注塑方式固定连接在一起。
[0011]用于商用车减振的钟摆式动力吸振器的设计方法，为对要安装在振动主系统上的上述权利要求1
‑
6中的动力吸振器进行结构设计，包括设计步骤：
[0012]1、确定激振频率，通过车辆发动机参数确定车辆怠速时振动主系统的振动频率；
[0013]2、确定质量比μ，通过下式计算质量比μ
[0014]m＝μM
[0015]式中，M为振动主系统质量，m为振子的质量；
[0016]3、确定簧丝刚度k0，通过振动主系统的刚度K与步骤2求出的质量比μ求解动力吸振器中簧丝的刚度
[0017][0018]4、阻尼系数，通过有限元软件Hyperworks计算动力吸振器的簧丝振子结构的阻尼系数；
[0019]5、簧丝与振子尺寸优化设计及强度校核，通过有限元软件Hyperworks进行有限元模型建立，简化模型为等圆截面悬臂梁结构，悬臂梁末端连接基础质量块，进行约束模态求解，求解器为Optistruct，通过簧丝与振子尺寸优化确定动力吸振器的最终形态；
[0020]6、样件制作，将模型生成图纸，制作所需振动频率的样件；
[0021]7、吸振性能测试，安装在步骤1中车辆怠速时振动主系统上进行样件测试，检查吸振效果是否达到标准，若达到标准，进行下一步试验，若达不到标准，返回步骤2重新进行结构设计；
[0022]8、可靠性试验与设计冻结，对样件进行可靠性试验，确保样件达到预定的要求，试验通过，设计冻结。
[0023]作为优选的技术方案，所述步骤1中确定激振频率还包括给定车辆某一位置的激励载荷频率确定振动主系统的激振频率。
[0024]作为优选的技术方案，所述质量比大于1％。
[0025]作为优选的技术方案，在动力吸振器的簧丝的长度不变的基础上，基础质量块可以根据各车辆振动主系统的激振频率利用下式进行定向修正和更换
[0026][0027]式中，f为振动主系统的激振频率，m为振子的质量，k0为簧丝刚度。
[0028]本专利技术的用于商用车减振的钟摆式动力吸振器及其设计方法，在车辆怠速状态下，通过在振动主系统的结构件上安装钟摆式动力吸振器，利用簧丝的自适应性，最大程度上减弱结构件的抖动，结构简单，易于安装，节约装配空间，有效降低车辆怠速抖动问题，提高了商用车的舒适性和安全性，提升产品质量。
附图说明
[0029]以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：
[0030]图1是本专利技术的动力吸振器的结构示意图；
[0031]图2是本专利技术的动力吸振器的剖视示意图；
[0032]图3是本专利技术的簧丝端面；
[0033]图4是本专利技术的设计方法流程图。
[0034]图中：1
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安装基座；2
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簧丝；3
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保护壳；4
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薄壁螺母；5
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基础质量块。
具体实施方式
[0035]面参照附图详细描述根据本专利技术的示例性实施例。这里需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予结构以及功能基本相同的组成部分，并且为了使说明书更加简明，省略了关于基本上相同的组成部分的冗余描述。
[0036]如图1
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3所示，用于商用车减振的钟摆式动力吸振器，与振动主系统上的支撑结构连接，所述支撑结构连接有吸振结构，所述吸振结构包括簧丝2，所述簧丝2上端固定连接所述支撑结构，所述簧丝2下端固定连接有振子。其中所述振子包括基础质量块，所述基础质量块上端螺纹连接有薄壁螺母4，所述薄壁螺母4与所述簧丝2下端固定连接，便于基础质量块拆卸与通过螺纹紧固安装，可以针对不同车辆不同振动主系统结构件的振动频率进行定向更换基础质量块。而所述薄壁螺母4外侧设有保护壳3，所述簧丝2下端穿过所述保护壳3顶部固定连接所述薄壁螺母4。所述支撑结构包括安装基座1，所述安装基座1与簧丝2上端通过内嵌注塑方式固定连接在一起，有利于增强簧丝2根部强度；这样安装基座1与基础质量块通过簧丝2进行连接，具有自适应性，不区分振动方向，结构简单，吸能完全，有益于节约安装空间。
[0037]如图1和图2所示，所述保护壳3为由ABS和PC混合物制成，所述保护壳3与簧丝2下端和薄壁螺母4通过注塑固定连接在一起，保护内部结构的同时节约成本。所述簧丝2采用65Mn材质，所述簧丝2下端与薄壁螺母4同轴心设置，方便之后的加工工艺定位准确。
[0038]与现有商用车中用于减振的技术相比，本专利技术结构简单，且动力吸振器的吸振方向具有自适应性，节约装配空间；本专利技术可以有效降低车辆抖动问题，并且可以通过更换不同的基础质量块，达到有效控制不同车辆不同振动主系统的结构件的怠速或者行驶中的抖动问题。
[0039本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于商用车减振的钟摆式动力吸振器，与振动主系统上的支撑结构连接，所述支撑结构连接有吸振结构，其特征在于：所述吸振结构包括簧丝，所述簧丝上端固定连接所述支撑结构，所述簧丝下端固定连接有振子。2.如权利要求1所述的用于商用车减振的钟摆式动力吸振器，其特征在于：所述振子包括基础质量块，所述基础质量块上端螺纹连接有薄壁螺母，所述薄壁螺母与所述簧丝下端固定连接。3.如权利要求2所述的用于商用车减振的钟摆式动力吸振器，其特征在于：所述薄壁螺母外侧设有保护壳，所述簧丝下端穿过所述保护壳顶部固定连接所述薄壁螺母。4.如权利要求3所述的用于商用车减振的钟摆式动力吸振器，其特征在于：所述保护壳为由ABS和PC混合物制成，所述保护壳与簧丝下端和薄壁螺母通过注塑固定连接在一起。5.如权利要求2所述的用于商用车减振的钟摆式动力吸振器，其特征在于：所述簧丝采用65Mn材质，所述簧丝下端与薄壁螺母同轴心设置。6.如权利要求1所述的用于商用车减振的钟摆式动力吸振器，其特征在于：所述支撑结构包括安装基座，所述安装基座与簧丝上端通过内嵌注塑方式固定连接在一起。7.用于商用车减振的钟摆式动力吸振器的设计方法，为对要安装在振动主系统上的上述权利要求1
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6中的动力吸振器进行结构设计，其特征在于包括设计步骤：1、确定激振频率，通过车辆发动机参数确定车辆怠速时振动主系统的振动频率；2、确定质量比μ，通过下式计算质量比μm＝μM式中，M为振动主系统质量，m为振子的质量；...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇焱，崔震，王乾勋，田延芳，郭继文，李静，宋洪涛，周兴龙，黄存莲，
申请(专利权)人：山东五征集团有限公司，
类型：发明
国别省市：