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隔振器在汽车工程中的应用

2018-09-07 16:11:14来源: 作者:xdnet

  汽车是由多个系统组成的复杂的振动系统,在行驶中,,因路面不平、车速和运动方向的变化,车轮、发动机和传动系的不平衡,以及齿轮的冲击等各种外部和内部的激振而极易产生整车或局部的强烈振动。汽车的振动使其动力性得不到充分发挥,影响汽车的操纵稳定性和平顺性,使车载仪器设备功能失效甚至损坏,缩短汽车的寿命。随着汽车向高速、重载方向的不断发展,对车辆的隔振要求越来越高,因此合理应用隔振器对解决汽车振动问题非常重要。
  
  隔振器按是否需要能源,可分为被动式隔振器和主动式隔振器。被动隔振器由于不需外界能源,结构比较简单,易于实现,经济性与可靠性较好,已得到广泛应用。但由于阻尼不可调,隔振能力有限;主动式隔振器通过传感器感受隔振对象的振动,并将输出信号传至控制器,由作动器发出动作指令,利用外界能源改变隔振器的刚度和阻尼,达到隔振的目的。这种隔振器克服了被动式隔振器阻尼不可调的缺陷,但因机械系统结构复杂,价格较昂贵,主要用于部分高级轿车或重型汽车的隔振;近年来,智能材料的不断发展,为研制新型智能隔振器提供了研究基础。智能隔振器刚度和阻尼调节范围大、能耗小、机械系统结构较简单、制造成本较低、可靠性高、响应实时、可控性好,因而在汽车隔振技术领域具有巨大的应用潜力。
  
  钢丝绳隔振器是二十世纪七十年代出现的新型被动式隔振器,它由多股不锈钢钢丝拧结为弹簧绕在上下支承板而成,支承板上钻有安装孔(图(a)),可减缓任意方向的振动与冲击。隔振器弹簧的等效刚度随变形的增加迅速减小,具有强非线性特性,可产生较好的缓冲效果。隔振器靠钢丝绳股间摩擦力产生的阻尼,随外界激振频率的变化而改变。在共振频率附近,可产生较大的阻尼,有效地抑制共振。随着激振频率远离共振点,阻尼迅速降低,具有较好的隔振效果。其隔振效果主要取决于其非线性迟滞特性。
  
  因钢丝绳隔振器具有强适应性、体积小、结构简单、易于安装及稳定可靠等优点,已被广泛应用于车载发电机、动力总成悬置,座椅、救护车担架支架以及其它精密仪器设备的隔振。军事医学科学院卫生装备研究所研制的野战急救车就应用了钢丝绳隔振器对担架支架进行隔振。
  (图(c)) 
  西安宏安微波有限公司为满足工程应用上的需要,不断创新研究,开发了一系列新型钢丝绳隔振器。如GX型橡胶垫抗冲击钢丝绳隔振器,为加大钢丝绳隔振器的阻尼,用橡胶等材料将钢丝绳隔振器封装起来(如图b),可有效地衰隔振动。最近,西安宏安微波有限公司又开发出一个专利产品:橡胶垫钢丝绳隔振器(如图c),对GX型钢丝绳隔振器的进一步改进,将长方体的橡胶垫改为与钢丝绳紧密相贴的拱形橡胶垫,不仅对Pz方向进行隔振缓冲,而且也保证了其它方向的隔振缓冲效果,可满足高达100G以上的抗冲击要求,适用于装甲车辆、自行火炮、机载、车载、舰载等电子、机械设备、计算机与仪器仪表在高低温、化学污染等恶劣环境下的隔振缓冲,导弹卫星的运载、导航与发射系统的安全防护以及各类工业动力机械的工业降噪隔振等方面。