摘要
油气悬架系统是一种新型的车辆悬架，它将液压传动控制技术与悬架融为一体，是发展现代特种车辆及大型工程车辆的关键技术。本文在分析汽车油气悬挂系统的结构形式与工作原理的基础上，建立了带反压气室的油气弹簧缸复杂的非线性数学模型。数学模型中引入了微分的概念，考虑了液压油的可压缩性、液压油在管道流动过程中由于截面积突变、管道长度等引起的两种压力损失，使数学模型更真实准确地反映了物理模型。利用MATLAB/Simulink为数学模型编制了仿真程序，以正弦波作为输入信号进行仿真，通过仿真曲线对油气悬架的阻尼特性、刚度特性以及频率特性进行了详细地分析，并研究了影响油气悬架性能的各种因素，最后对油气弹簧缸总的动态特性进行了仿真分析。为油气悬架的参数优化和匹配奠定了基础。http://www.16sheji8.cn
关键词：油气悬挂；非线性数学模型；计算机仿真；性能特性；刚度；阻尼
目录
前言……………………………………………………………………………1
1 绪论…………………………………………………………………………2
1.1 油气悬架系统概述…………………………………………………………2
1.2 油气悬架的特征………………………………………………………………3
1.3 油气悬架的实际应用…………………………………………………………3
1.4 油气悬架国内外研究现状及亟待解决的问题………………………………5
1.4.1 国外研究现状………………………………………………………………5
1.4.2 国内研究现状………………………………………………………………5
1.4.3 研究油气悬架国内亟待解决的问题……………………………………6
2 油气弹簧的结构及工作原理………………………………………………7
2.1 油气悬架系统的分类…………………………………………………………7
2.2 油气弹簧工作原理…………………………………………………………7
2.2.1 单气室油气弹簧原理……………………………………………………7
2.2.2双气室油气弹簧原理……………………………………………………8
2.2.3两级压力式油气弹簧原理………………………………………………8
3 带反压气室油气弹簧理论模型和结构设计的关键问题……………………10
3.1 概述…………………………………………………………………………10
3.2 双气室油气弹簧理论模型………………………………………………10
3.3带反压气室油气弹簧物理模型………………………………………………11
3.4主要基本尺寸的确定…………………………………………………………11
3.5 油气弹簧结构设计关键问题………………………………………………12
3.5.1结构设计及制造技术要求………………………………………………12
3.5.2 密封件的选用…………………………………………………………13
3.5.3导向宽度的选择…………………………………………………………14
3.5.4台架试验确定阻尼孔……………………………………………………15http://www.16sheji8.cn
4 带反压气室油气弹簧数学模型………………………………………………17
4.1 数学模型简化条件…………………………………………………………17
4.2 理想气体状态方程…………………………………………………………17
4.3 双气室油气弹簧数学模型………………………………………………18
5 油气弹簧刚度特性和阻尼特性分析…………………………………………23
5.1 概述…………………………………………………………………………23
5.2 油气弹簧刚度特性分析……………………………………………………23
5.2.1 弹性力和刚度系数的计算………………………………………………23
5.2.2 基于MATLAB Simulink的系统刚度特性仿真…………………………25
5.3 油气弹簧系统阻尼特性分析………………………………………………31
5.3.1 阻尼力和阻尼系数的计算………………………………………………31
5.3.2 基于MATLAB/Simulink的系统阻尼特性仿真…………………………34
5.4 本章小结……………………………………………………………………38
6 油气弹簧缸动态特性仿真……………………………………………………39
6.1 概述…………………………………………………………………………39
6.2 仿真激励信号及模型参数的选择…………………………………………39
6.2.1仿真激励信号………………………………………………………………39
6.2.2仿真模型参数………………………………………………………………40
6.3 MATLAB/Simulink仿真计算流程…………………………………………41
6.4 油气弹簧缸仿真计算程序………………………………………………43
6.4.1 蓄能器中气体质量和满载静平衡时气体体积的计算程序…………43
6.4.2 油气弹簧缸MATLAB/Simulink仿真模型………………………………43
6.5 油气弹簧缸仿真结果……………………………………………………44
7 结论…………………………………………………………………………47
致谢………………………………………………………………………………48
参考文献…………………………………………………………………………49
附录A译文……………………………………………………………………50
附录Ｂ外文文献………………………………………………………………64
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