悬架杠杆比对油气弹簧阀系设计参数的影响
第23卷第12期
2007年 12月
农业工程学报
Transactions of the CSAE
V01．23 No．12
Dec． 2007 135
悬架杠杆比对油气弹簧阀系设计参数的影响
周长城1’2
(1．山东理工大学交通与车辆工程学院，淄博255049； 2．北京理工大学机械与车辆工程学院，北京100081)
摘要：为了把握车辆悬架杠杆比对阀系设计参数的影响和变化规律，以便加快具有不同悬架杠杆比的油气弹簧阀系参
数设计，文中利用油气弹簧节流阀片厚度和节流缝隙与悬架杠杆比之间的关系式，建立了杠杆比阀系参数影响系数。对杠
杆比对阀片设计厚度和节流缝隙大小的影响进行了分析，并建立了阀系参数影响系数推算设计方法。通过实例，利用解析
设计和影响系数推算设计方法，分别对阀系参数进行了设计，并对两种方法的设计值进行了比较，对设计油气弹簧进行了
特性试验。参数设计和特性试验结果表明：在实际情况下，油气弹簧阀片设计厚度和节流缝隙与悬架杠杆比之间可线性化，
杠杆比影响系数推算设计方法是准确可靠的，可加快油气弹簧开发设计速度。
关键词：车辆；油气弹簧；阀系参数；线性化；悬架杠杆比
中图分类号：TH703．63 文献标识码：A 文章编号：1002—6819(2007)12一0135一05
周长城．悬架杠杆比对油气弹簧阀系设计参数的影响[J]．农业工程学报，2007，23(12)：135—139．
Zhou Changcheng． Influences of suspension lever ratio on design parameters of hydro—pneumatic spring valves[J]．
Transactions of the CSAE，2007，23(12)：135—139．(in Chinese with English abstract)
0 引 言
随着车辆行驶速度的提高，对车辆平顺性的要求将
更高口’2]，因此对减振器提出了更高的要求，要求减振器
使车辆振动系统阻尼比达到最佳匹配，更好地满足车辆
行驶平顺性和操作稳定性[3_5]。油气悬架结构简单，平
顺性好。国外在小客车，载重卡车及工程机械上早已普
遍采用油气悬挂，特别是在矿山自卸载重卡车、高级大
客车以及装甲车辆上应用更加普遍[6’7]。
油气弹簧阀系参数是影响油气弹簧阻尼特性的关
键因素，其中，节流阀片厚度和节流缝隙大小等关键参
数，对油气悬挂的阻尼特性有重要影响。然而油气弹簧
阀系参数设计，一直都是困扰油气弹簧设计的关键问
题。据所查资料可知[8’9]，目前国内、外对油气弹簧的参
数设计还没有精确可靠的设计方法，大都是首先利用经
验确定一个设计参数，然后经过反复试验和修改，最终
才确定一个参数设计值。主要原因是缺乏精确阀系参数
解析设计式，利用《机械设计手册》对单片阀片厚度和节
流缝隙进行近似设计，设计参数不可靠[10】。同时，油气
弹簧阀系参数设计受很多因素影响，例如，当悬架杠杆
比发生变化时，阀系设计参数将随之改变。因此，如何把
收稿日期：2007一03—09修订日期：2007一09—03
基金项目：武器装备预研基金项目(51404040104BQ01)；全国优秀博
士论文育苗及奖励基金(010003)
作者简介：周长城(1963一)，男，博士，教授，主要从事振动与噪声控
制，车辆悬架设计及理论研究。淄博 山东理工大学交通与车辆工
程学院，255049。Email：greatwall@sdut．edu．cn
握悬架杠杆比对油气弹簧阀系参数的影响规律，精确设
计油气弹簧阀系参数，是目前油气弹簧设计中迫切需要
解决的问题。
鉴于油气弹簧阀系参数设计中存在的问题，本文利
用阀片变形计算式，根据阀片变形与开阀压力之间关
系，以及节流压力与流量之间关系，建立了油气弹簧阀
系参数与悬架杠杆比的关系解析式，在此基础上对油气
悬架杠杆比对阀系设计参数影响规律进行了分析和研
究，建立了悬架杠杆比阀系参数影响系数及其设计方
法。
1油气弹簧工作原理
油气弹簧在活塞中设有一环形节流阀片和环形节
流缝隙，结构原理如图1所示。
P，一上腔压力；户。一气室压力，等于下腔压力
图1 油气弹簧原理结构图
Fig．1 Structural diagram of hydro—pneumatic spring
万方数据
农业工程学报 2007年
油气弹簧工作原理是当油气弹簧的相对移动速度
小时，环型节流阀片上下腔的压力差户小时，环型节流
阀片的弯曲变形量厂很小，油液经过原始设计的环型小
缝隙艿而形成缝隙节流，产生阻尼力；当油气弹簧的相
对移动速度达到一定的数值时，环型节流阀片上、下腔
的压力差户增大，环型节流阀片弯曲变形量／’增大，这
时环型节流缝隙增大为筑一艿+△d，油液经过环型缝隙
疋而形成缝隙节流产生阻尼力。随着速度变化，环形节
流缝隙宽度和节流阻尼力也将随之而发生变化。
因此，油气弹簧的阻力特性，主要是由阀系参数，即
节流阀片厚度和节流缝隙大小所决定的。
2阀系设计参数与杠杆比之间关系
2．1 阀片设计厚度与杠杆比关系
油气弹簧节流阀的节流原理如图2所示，当阀片变
形量等于阀片厚度时，油气弹簧开阀。
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图2 节流阀节流原理图
Fig．2 Diagram of the working principle of throttle valve
是。则阀片厚度随油气悬架杠杆比的关系式由(1)式得
矗一是。／y了 (2)
2．2 节流缝隙与杠杆比关系
设节流阀片偏心率e一1．o，叠加阀片厚度之和为
^，，调整垫圈厚度为^。，则油气弹簧节流缝隙的长度z一
^，一^。。由连续定理得节流缝隙设计值为
(3)
式中 肫——油液的动力粘度，肛一tID；y。——油液的
运动粘度；ID——油液的密度；“——阀片外半径。
当调整垫圈厚度矗。一矗，一矗时，则(3)式可以表示
为‘73
(4)
可知：调整垫圈厚度^。(o≤^。<矗)对节流缝隙有
影响，当调整垫圈的设计厚度^。，等于叠加阀片厚度之
和忍，，减去原单片阀片设计厚度^，就可以消除叠加阀
片厚度之和对油气弹簧开阀特性的影响，并且可以消除
叠加阀片对油气弹簧节流缝隙设计的影响，即相当于单
片节流阀片而无调整垫圈时的设计值。
将(2)式代入(4)式，可得：
(5)
值时暑要嘉i嚣；耄蔷主冀嘉鐾蓁萋萋言羹裂；套呈攀令√望丝矗铲一是乩，则c5，式可表示为值时，节流阀片所受的压差使其最大弯曲变形量达到节 。。V 苎Ur。{J—m 。’ ‘一。一’
流阀片厚度，油气弹簧即实现开阀。此时的速度和压力 艿一是。i矗 (6)
就分别是油气弹簧的开阀速度和开阀压力。为了实现油
气弹簧在给定的速度下开阀，节流阀片必须具有恰当厚 3 悬架杠杆比对阀系参数设计影响
反。 由阀片厚度解析设计式(2)和节流缝隙解析设计式
根据车辆参数与油气弹簧开阀速度和阀片变形之 (6)可知，当油气悬架杠杆比发生变化时，阀系设计参数
间关系，可以得到节流阀片设计厚度为口妇 将随之发生变化。某设计油气弹簧，在其它设计参数保
^一4k兰堕竺』!!! r1、 持不变情况下，当i从o．5～1．3变化时，阀系设计参数
。 “¨ 在油气悬架杠杆比下的设计数值，见表1所示。
式中 G，～一阀片变形系数口幻；m——单轮簧上质
量；％——油气悬架系统开阀速度；搴——油气悬架系 表1在不同杠杆}E下的阀系参数设计值
统最佳阻尼比；^——车身固有频率；i——杠杆比； Table 1 ValVe parameters at different suspension lever ratios
A——承受压差的面积，是由缸筒内径D。和活塞杆直 i o．5 o．7 o．9 1．1 1．3
径d，决定。
由此可知：节流阀片厚度与阀片的内径、外径有关，
与对车辆所要求的最佳阻尼比有关，与油气弹簧缸筒内
径和活塞直径有关，并且还与单轮簧上质量和油气悬架
杠杆比有关。在车辆其他参数不变情况下，令√G。警一
3．1对阀片厚度的影响
油气悬架杠杆比影响节流阀片设计厚度，由公式
(2)，可得油气弹簧节流阀片设计厚度随油气悬架杠杆
比的变化曲线，如图3所示。
万方数据
万方数据
农业工程学报
568 mm2。
可知，单片设计阀片的应力，超出了阀片的最大许
用应力[仃]一looo MPa，必须将单片设计阀片，拆分设
计为多片叠加阀片。
根据叠加阀片拆分设计原则和方法，将原单片设计
厚度阀片，拆分设计为叠加阀片[1 3’14]，其中，设计叠加
阀片的厚度和片数分别为矗，一o．35 mm，行，一4。
叠加阀片厚度之和远大于单片设计阀片厚度，对油
气弹簧的开阀特性有影响，因此，必须采用调整垫圈来
消除叠加阀片对油气弹簧特性的影响[1 5|。利用调整垫
圈的设计公式，设计得到调整垫圈设计厚度为^。一
0．87 mm。
对于该车辆同一单轮，如果油气悬架杠杆比i变为
o．625，则阀系设计参数将发生变化。同理，利用油气弹
簧阀系设计参数方法，可设计得到对应的悬架杠杆比
i—o．625下的阀系参数设计值，分别为：阀片设计厚度
矗7一o．599 mm；节流缝隙设计值d7一o．0562 mm。
4．2 影响系数法
对于该车辆同一单轮，如果油气悬架杠杆比由原先
的i，一1．o变为i。一0．625，可以利用悬架杠杆比对阀
系参数的影响率或影响系数对阀系参数进行推算设计。
由式(9)，即杠杆比对阀系参数的影响率可推算设
计在；。下的阀片厚度和节流缝隙分别为
矗7一五1(1+叩“)一矗l(yil／i2)一0．596 mm；
艿7一鼠(1+强)一艿1(i2／i1)南一0．0567 mm
同理，由式(10)也可推算设计在i。下的阀片厚度
和节流缝隙，计算结果同上。
4．3 两种方法比较
由上述可知，后桥的阀系参数推算设计值与解析设
计得到的阀系参数设计值非常接近，两种设计方法的偏
差分别为
△^7一O．003 mm； △艿7=一O．O004 mm
说明在前桥设计参数的基础上，再利用悬架杠杆比
对阀系设计参数的影响系数，可以推算设计后桥的阀系
设计参数，并且推算得到的阀系设计参数值与解析设计
值非常接近。因此，悬架杠杆比发生变化时，可以利用悬
架杠杆比对阀系设计参数的影响系数，对车辆油气弹簧
的阀系进行推算设计。
5阻力特性试验
油气弹簧阀系参数解析设计法和悬架杠杆比影响
系数设计法的设计值相吻合，其中，叠加节流阀片的厚
度和片数为o．35 mm×4，调整垫圈厚度矗。一o．87 mm，
节流缝隙d—o．074 mm。因此，利用全自动车辆悬架振
动试验台，对所设计油气弹簧进行阻力特性试验。
试验测得的油气弹簧示功图和速度特性曲线，分别
见图5和图6所示。
一0．05 —0．03 —0．01 0．01 0．03 0．05
位移√m
图5试验测得油气弹簧示功图
Fig．5 Tested curve of resistance vs．displacementent
孑
2
迤
G
R
基
一0．4 —0．3 一O．2 一O．1 0 O．1 O．2 0．3
速度∥m·s1
图6试验测得阻力随速度变化曲线
Fig．6 Tested curve of resistance vs．velocity
由阻力特性试验结果可知，阀系设计参数满足油气
弹簧特性设计要求，说明阀系参数设计方法是正确的，
参数设计值是准确可靠的。
6 结 论
通过对杠杆比对油气弹簧阀系设计参数的影响分
析以及对设计油气弹簧阻力特性试验，可知：油气弹簧
阀系设计参数与杠杆比成非线性关系，但当杠杆比在一
定小范围内变化时，可以看作与杠杆比成线性关系。当
油气悬架杠杆比增大时，阀片设计厚度减小，而节流缝
隙增大。当车辆悬架杠杆比发生变化时，可以利用悬架
杠杆比对阀系参数的影响系数，对阀系参数进行快速推
算设计，推算设计值与解析设计值之间的偏差小。因此，
利用该设计方法，可以有效加快油气弹簧的设计与开
发。
万方数据
第12期 周长城等：悬架杠杆比对油气弹簧阀系设计参数的影响 139
[参 考 文 献]
L1]陈龙，李德超，薛念文，等．基于模糊控制理论的自适应
模糊控制半主动悬架研究[J]．农业工程学报，2001，17
(6)：6—12．
[2] 陈龙，汪若尘，江浩斌．车辆半主动悬架系统的设计与试
验研究[J]．农业工程学报，2005，21(8)：6—12．
[3]冯雪梅，刘佐民．汽车液力减振器技术的发展与状况[J]．
武汉理工大学学报，2003，27(3)：340一343．
[4]俞德孚，陈庆华．悬架减振器外特性平安比的研究[J]．车
辆与动力技术，2002，87(3)：11—17．
[5] 陈龙，李德超，周孔亢．一种新的车辆半主动悬架控制器
设计口]．农业工程学报，2002，18(3)：6—12．
[6]王汉平，张聘义．混合连通式油气悬架重型车辆的振动性
能研究[J]．导弹与航天运载技术，2003，264(4)：7—11．
[7]封士彩，徐 勇．工程车辆油气悬架刚度和阻尼特性分析
[J]．工程机械，2001，(7)：11—13．
[8]李世民，吕振华．汽车筒式液阻减振器技术的发展[J]．汽
车技术，2001，(8)：10一16．
[9]周长城，顾亮．油气阻力特性计算机仿真[J]．系统仿真
学报，2006，18(8)：2303—2306．
[10]陈勇，何辉，白金福．夏利轿车液力油气弹簧簧片的变
形分析[J]．汽车技术，2000，(1)：19—21．
[11]周长城，顾 亮．油气弹簧阀片厚度与节流缝隙的研究
[J]．汽车技术，2006，(10)：15—18．
[12]周长城，顾 亮，王 丽．节流阀片弯曲变形与变形系数
[J]．北京理工大学学报，2006，26(7)：581—584．
[13]周长城，赵力航，顾亮．减振器叠加节流阀片的研究[J]．
北京理工大学学报，2006，26(8)：681—684．
[14]周长城，顾亮．减振器节流阀片拆分为多片叠加阀片的
设计方法[J]．农业工程学报，2006，22(11)：121—125．
[15]周长城，顾 亮．筒式减振器叠加阀片开度与特性试验
[J]．机械工程学报，2007，22(6)：2lo一215．
Influences of suspension leVer ratio on design parameters
of hydro—pneumatic spring Val Ves
Zhou Changchen91’2
(1．5c^ooZ o，71，‘口n5户o，吁口fiD珂口珂d y8^ifZP E"gi咒PPri以g，5^以心dD圮g U咒i口已rsi￡y。厂7’Pf^飑DZDg)，，Zi6D 255049．(流i咒口；
2．Sf^。oZ o，^如f^口规if口Z以nd y已^ic甜Z口r E疗ginPPri，zg，BP巧i咒g，咒5f打甜fP o，71Pf^行DZD。gy，BPt舻行g 1O008 1，C^i挖盘)
Abstract：In order to comprehend the influences of suspension lever ratio on design parameters of hydro—pneuma—
tic spring valves， and design parameters quickly， in this article， through the relationships of throttle—slice
thickness and throttIe aperture of hydro—pneumatic spring with the suspension lever ratio，the influence ratio and
coefficient formula of suspension 1ever ratio with valve design parameters were established． The influences of
suspension lever ratio on throttle—slice thickness and throttle aperture were analyzed，and the lever ratio influence
coefficient for design of valve parameters was built． Taking hydro—pneumatic spring as a practical example，the
valve parameters were designed and compared with the methods of the analytics design and influence coefficients
of suspension lever ratio，and the performance test was conducted for the designed hydro—pneumatic spring． The
experiment and design results show that the suspension 1ever ratio has influence on the valve parameters，which
can be linearized for suspension lever ratio in practical design，and the influence coefficient method of suspension
lever ratio is reliable，which can speed up the design of hydro—pneumatic sping．
Key words：vehicle；hydro—pneumatic spring；valve parameters；linearity；suspension lever ratio
万方数据
悬架杠杆比对油气弹簧阀系设计参数的影响
作者： 周长城， Zhou Changcheng
作者单位： 山东理工大学交通与车辆工程学院,淄博,255049;北京理工大学机械与车辆工程学院,北京
,100081
刊名： 农业工程学报
英文刊名： TRANSACTIONS OF THE CHINESE SOCIETY OF AGRICULTURAL ENGINEERING
年，卷(期)： 2007，23(12)
引用次数： 0次
参考文献(15条)
1.陈龙.李德超.薛念文.周孔亢 基于模糊控制理论的自适应模糊控制半主动悬架研究[期刊论文]-农业工程学报
2001(6)
2.陈龙.汪若尘.江浩斌.周立开.汪少华 车辆半主动悬架系统的设计与试验研究[期刊论文]-农业工程学报 2005(8)
3.冯雪梅.刘佐民 汽车液力减振器技术的发展与状况 2003(3)
4.俞德孚.陈庆东.方大雨 悬架减振器外特性平安比(η)的设计研究[期刊论文]-车辆与动力技术 2002(3)
5.陈龙.李德超.周孔亢 一种新的车辆半主动悬架控制器设计[期刊论文]-农业工程学报 2002(3)
6.王汉平.张聘义.邵自然 混合连通式油气悬挂重型车辆的振动性能研究[期刊论文]-导弹与航天运载技术 2003(4)
7.工程车辆油气悬挂刚度和阻尼特性分析[期刊论文]-工程机械 2001(7)
8.李世民.吕振华 汽车简式液阻减振器技术的发展[期刊论文]-汽车技术 2001(8)
9.周长城.郑志蕴 油气弹簧阻力特性计算机仿真[期刊论文]-系统仿真学报 2006(8)
10.陈勇.何辉.白金福 夏利轿车液力减振器簧片的变形分析[期刊论文]-汽车技术 2000(1)
11.周长城.顾亮 油气弹簧阀片厚度与节流缝隙的分析研究[期刊论文]-汽车技术 2006(10)
12.周长城.顾亮.王丽 节流阀片弯曲变形与变形系数[期刊论文]-北京理工大学学报 2006(7)
13.周长城.赵力航.顾亮 减振器叠加节流阀片的研究[期刊论文]-北京理工大学学报 2006(8)
14.周长城.顾亮 减振器节流阀片拆分为多片叠加的设计方法[期刊论文]-农业工程学报 2006(11)
15.周长城.顾亮 筒式减振器叠加节流阀片开度与特性试验[期刊论文]-机械工程学报 2007(6)
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利用车辆单轮簧上质量和最佳阻尼比系数,得到油气弹簧开阀压力.利用开阀压力与阀片变形以及流量之间关系,建立油气弹簧阀系参数解析设计公式
,对阀系参数进行解析设计.通过对缸筒内径对阀系设计参数的影响进行定量分析,建立了阀片厚度和节流缝隙影响系数,利用该系数可对阀系参数进行推
算设计.通过实例,对阀系参数进行了解析设计与影响系数推算设计,并对2种方法设计值进行了比较,对阀系设计参数进行校核,对所设计油气弹簧进行了
特性试验.设计和试验结果表明,阀系参数解析设计方法是准确的,影响系数推算设计方法是可靠的,对油气弹簧设计开发具有重要参考价值.
7.期刊论文 周长城.顾亮.Zhou Changcheng.Gu Liang 三角阀片式可调油气弹簧旁通阀流量及阻力特性试验 -农业
装备与车辆工程2006(3)
给出了油气弹簧结构原理图,通过油气弹簧活塞与活塞杆的受力分析,对三角形节流阀片建立了力学模型,对三角形节流阀片的弯曲变形进行了分析
,根据旁通阀打开时对油气弹簧所要求的阻尼比,对可调油气弹簧的最大开阀速度和开阀压力进行了分析,对旁通阀的流量进行了设计研究,最后,对油气弹
簧阻力特性进行了数字仿真分析和台架试验.由仿真和试验结果可知,旁通阀的流量设计是正确的,旁通阀流量影响可调油气弹簧的阻尼特性.
8.期刊论文 周长城.顾亮.陈轶杰.ZHOU Chang-cheng.GU Liang.CHEN Yi-jie 油气弹簧节流阀片设计与研究 -机械
设计2006,23(6)
对油气弹簧节流阀片厚度和节流缝隙设计进行了深入研究,对如何根据阻尼比设计油气弹簧的阻尼系数,如何根据阻尼力系数设计油气弹簧开阀阻尼
力和开阀压差,如何由开阀压力差设计油气弹簧节流阀片厚度进行了研究.给出了节流阀片弯曲变形力学模型,并且提出了设计的阀片厚度弯曲变形系数法
.对节流缝隙设计进行了研究,对所设计的油气弹簧阻尼特性进行了仿真分析,最后对油气弹簧进行了室内阻力特性试验.
9.期刊论文 赵以强.周长城.赵雷雷 油气弹簧多片叠加节流阀片与开阀压力研究 -农业装备与车辆工程2009(10)
阐述了多片叠加节流阀片的优点,给出了油气弹簧节流阀的结构和原理.根据在相同压力下节流阀片弯曲变形量相等的当量关系,建立了n片叠加节流
阀片的当量厚度计算公式.利用该公式,对n片或n组叠加节流阀片与压力之间的关系进行了分析,对油气弹簧压力相对于叠加阀片厚度的变化率进行了研究
,并且对如何由开阀压力设计叠加节流阀片进行了探讨.最后通过实例,对某油气弹簧的叠加节流阀片进行设计和分析,并对阻力特性进行试验.
10.期刊论文 周长城.郑志蕴.ZHOU Chang-cheng.ZHEN Zhi-yun 油气弹簧阻力特性计算机仿真 -系统仿真学报
2006,18(8)
给出了油气弹簧缝隙节流原理图,通过节流阀片力学模型建立了节流阀片弯曲变形微分方程,对节流阀片弯曲变形进行了研究,创建了弯曲变形系数和
弯曲变形解析计算式.对油气弹簧节流阀片的弯曲变形量、节流缝隙、节流缝隙增量进行了研究,建立了缝隙增量与速度间的关系方程.通过建立特性仿真
分段数学模型,对油气弹簧阻力特性进行了计算机仿真,最后对所设计的油气弹簧进行了阻力特性试验.通过试验可知,所研究的油气弹簧阻力特性计算机
仿真模型和方法是正确的,对油气弹簧的优化设计、特性分析都具有重要的参考价值.
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_nygcxb200712026.aspx
下载时间：2010年5月17日
悬架杠杆比对油气弹簧阀系设计参数的影响.pdf
