减震器的设计

产品设计项目说明书 一号宋体，居中汽车减震器的研究设计 三号粗黑体，居中院（系） 机械工程学院 专 业 机械工程及自动化 班 级 创新班 学生姓名 指导老师 2015 年 01 月 05 日 目录摘 要7第一章 绪论81.1概述81.2 双筒液压减震器工作原理及优点91.3项目名称和要求101.4项目分析111.4.1双筒式减振器的外特性设计原则111.4.2减震器参数11第二章 参数的计算13比亚迪S6主要参数132.1悬架静挠度的计算132.2相对阻尼系数142.3阻尼系数的确定152.4最大卸载力的计算162.5工作缸直径和减震器活塞行程的确定162.6减振器活塞行程的确定172.7 液压缸壁厚、缸盖、活塞杆和最小导向长度的计算182.7.1、液压缸的壁厚的计算182.7.2、液压缸的稳定性验算192.7.3、缸盖厚度的计算202.7.4、活塞杆的计算212.7.5、对杆强度进行212.7.6最小导向长度的确定212.8 活塞及阀系的尺寸计算22第三章液压缸的结构设计233.1、缸体与缸盖的连接形式233.2、活塞杆与活塞的连接形式233.3、活塞杆导向部分的结构233.4、活塞及活塞杆处密封圈的选用233.5、液压缸的安装连接结构233.6、活塞环243.7、液压缸主要零件的材料和技术要求243.8弹簧片的选择243.9 密封元件和工作油液的确定253.9.1油封设计253.9.2密封元件253.9.3、油液的选取25第四章 使用说明274.1匹配技巧274.2故障维修与检测274.3漏油故障编辑28总结30参考文献31附录32摘 要 为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减振器，为衰减振动，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器。减震器的性能好坏直接关系到汽车的安全性和舒适度和行驶的平顺性。液压式减震器是汽车悬架系统中采用最广泛的减震器。其原理是，当车架与车桥做往复相对运动而活塞在减震器的缸筒内往复移动时，减震器壳体内的油液便反复地从内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时，液体与内壁的摩擦及液体分子的内摩擦便形成对振动的阻尼力。设计汽车液压时需要根据汽车的主要参数进行计算和分析。本次设计是以比亚迪S6的参数为依据进行设计。关键词：汽车液压；减震器；设计；比亚迪S6 第一章 绪论1.1概述 减震器(Absorber) ，减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。在经过不平路面时，虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动，但弹簧自身还会有往复运动，而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。减震器太软，车身就会上下跳跃，减震器太硬就会带来太大的阻力，妨碍弹簧正常工作。1 液压减振器，第一个实用的液压减振器是1908年由法国人霍迪立设计的。液压减振器的原理是迫使液流通过小孔产生阻尼作用。通常的筒式减振器是由一个与汽车底盘固定的带有节流小孔的活塞和一个与悬架或车桥固定的圆柱形贮液筒组成。门罗在1933年为赫德森制造的汽车装用了第一个采用原始液压减振器的汽车。到了二十世纪三十年代末，双作用减振器在美国生产的汽车上被普遍采用。到了二十世纪六十年代，欧洲采用的杠杆式液压减振器占了优势，这种减振器与哈德福特的摩擦式减振原理相似，但使用的是液流而不是摩擦缓冲衬垫。 减震器是汽车悬挂系统中的重要组成部分，以改善汽车行驶的平顺性。按产生阻尼的材料减震器可以分为液压式和充气式减震器，这两种都是定阻尼减震器，还有一种应用于高档汽车的可调阻尼减震器。第一个使用的液压减震器出现于20 世纪10 年代，其原理为油液流经橡胶制成的中空节流通道产生的阻尼可以让振动衰减。目前国内外汽车普遍使用的是液压减震器，液压减震器可分为单筒液压减震器和双筒液压减震器，双筒液压减震器在压缩和伸张状态都有设定好的阻尼力，稳定性能较好，所以应用广泛。2图1减震器1.2 双筒液压减震器工作原理及优点 当汽车行驶过程中遇到颠簸时，车身与车轮之间会产生相对移动。在车身远离车轮时，活塞向下移动，导致下腔的油液由于压力升高经过流通阀而流入上腔。由于活塞杆的存在，上腔容积的增加小于下腔容积的减小，使得部分油液推开压缩阀进入储油缸筒。反之，当车身原理车轮是，下腔会产生真空，储油缸的油液推开补偿阀进入下腔。这些阀的节流作用对悬架启动会的阻尼作用。3该减震器广泛应用在汽车悬架系统之中，且在压缩和伸张行程中都能起到减震作用，因此它又叫做双向作用式减震器。组件包括：1.活塞杆；2.工作缸筒；3.活塞；4.伸张阀；5.储油缸筒；6.压缩阀；7.补偿阀；8流通阀；9.导向座；10.防尘罩；11.油封。双向作用筒式减振器工作原理说明。在压缩行程时，指汽车车轮移近车身减振器受压缩，此时减振器内活塞3向下移动。活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室(上腔)。上腔被活塞杆1占去了一部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，一部分油液于是就推开压缩阀6流回贮油缸5这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减振器在伸张行程时，车轮相当于远离车身，减振器受拉伸。这时减振器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高，流通阀8关闭，上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔。由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积，主使下腔产生一真空度，这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。由于这些阀的节流用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用。由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力设计的大于压缩阀，在同样压力作用下，伸张阀及相应的常通缝隙的通道载面积总和小于压缩阀及相应常通缝隙通道截面积总和。这使得减振器的伸张行程产生的阻尼力大于压缩行程的阻尼力，达到迅速减振的要求。 图2 筒式减震器 图3 筒式减震器工作示意图双筒式减振器具有如下的优点：使用广泛、制造成本低，使结构简化，重量减轻、性能也较为稳定，而且是双向作用，在压缩与伸张的状态下都有设计好的阻尼力，所以在各个工况1.3项目名称和要求项目名称：汽车减震器的结构设计；要求：根据比亚迪S6参数，设计一款能达到其性能要求的减震器。减振器的设计有两个基本质量要求：一是外特性必须满足车辆悬架的性能需求；二是无畸变；1.4项目分析 根据其要达到的性能要求，进行数据计算和分析；作图分析；各部件的参数确定；各部件的选材；液压油的选择。设计减振器时应当满足的基本要求是，在使用期间保证汽车行驶平顺性的性能稳定。1.4.1双筒式减振器的外特性设计原则对外特性的基本设计依据，需要研究车身的振动。车身的振动又取决与轮轴的振动。轮轴的振动同时受上、下两端的影响，与车轮的阻尼有关。车轮的激振力等于悬架质量的惯性力和轮轴质量的惯性力之和。同时车轮的激振力又决定了车轮的接地性能，是行驶安全性的重要尺度，在悬架系统中配置适当的减振器，能有效的阻尼车身振动，保证良好的平顺性。通过查阅资料可以知道，增大相对阻尼系数将有效的抑制车身加速度和车轮动栽增大，但是增大相对阻尼系数虽然有利于降低车身动载，但车身的加速度会相对于阻尼系数的增大而增大。因此在高的激振情况下，减振器的作用加剧了车身的振动，降低了舒适性，但减振器此时由于对车轮动载有抑制作用，却能提高行驶的安全性。因此外特性的设计应该有两个基本方面的意义：一是使减振器的外特性与车辆悬架振动特性相匹配；二是在复杂的运行工况下，能较稳定的保持这种相适应的外特性。车辆在复杂的运行工况下，减振器的相对稳定地保持其外特性的预期设计能力，是评价悬架减振器减振效能和等级质量的决定性标志。41.4.2减震器参数减震器中涉及的参数较多，大致分为以下几类：（1）整车参数包括车辆全重、悬置质量、车辆纵向的转动惯量、车辆悬架刚度、车辆振动固有频率（圆频率）、减振器个数等。（2）减振器结构参数包括减振器长度、减振器活塞直径、活塞杆直径、阀孔位置、阀孔个数、阀孔直径、减振器筒径、工作缸直径与长度、储液筒直径与长度等。（3）减振器工作参数包括减振器的工作长度、限压阀阀门弹簧的刚度、弹簧预紧压缩量、阀门附加最大行程、活塞行程、活塞最大线速度、活塞正反最大阻力、开阀压力、减振器阻尼系数。这些参数在设计中有的是作为已知量，有的是作为待确定量，所以选择参数时，要考虑的情况比较多，但一般来说，主要包括活塞面积计算、阀门机构设计计算、阻尼比或者阻尼系数，最大卸荷力等参数的计算，尺寸设计计算，强度校合，寿命计算等。活塞面积按反行程的最大阻力来确定，反行程最大阻力与活塞最大线速度有关，活塞最大线速度取决于悬架装置结构。阀门机构设计主要包括常通孔面积计算和阀门弹簧的计算。减振器内通常有两个常通孔，活塞上常通孔和补偿阀座上的常通孔。活塞上常通孔面积按压缩行程最大活塞线速度即开阀速度计算。设计减振器时，阻尼比的确切值是未知的，它只能通过测定减振器工作时的衰减振动情况计算求得。但是阻尼比的大小又关系到活塞最大线速度、减振器阻尼力等物理量的值，所以，在设计过程中通常从减振器吸收振动能量的角度来估计阻尼比的值。5第二章 参数的计算比亚迪S6主要参数查的比亚迪S6的数据如下：长宽高(mm)481018551680轴距（mm）2720最小离地间隙（mm）130整车质量（kg）1620表2.1比亚迪S6的主要参数2.1悬架静挠度的计算悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。6悬架静挠度概念；悬架静挠度，是指汽车满载静止时悬架上的载荷Fw与此时悬架刚度c之比， 即=Fwc。 汽车前、后悬架与其簧上质量组成的振动系统的固有频率，是影响汽车行驶平顺性的主要参数之一。悬架的静挠度直接影响车身振动的偏频。fc = Fw/C 式中FW=mg- 静止时悬架的刚度； n=1/2C/M 式C汽车前悬架刚度，N/mm；m 汽车前悬架簧上质量，kg；n汽车前悬架偏频，Hz而汽车悬架的静挠度可用下式表示：联立式可得fc = g/4n， （2-1）取n=1.0可得fc =248.5mm。2.2相对阻尼系数 通常根据汽车的平顺性、操纵性和稳定性的要求确定减振器阻力特性。减振器阻力值能满足汽车操纵性稳定性要求，但不一定能满足汽车平顺性要求；反之亦然。因此减振器的阻力特性的选择应按所设计车型对汽车平顺性、操纵性、稳定性进行综合考虑。根据减振器的阻力速度特性，可以知道减振器有四个阻尼系数。在没有特别指明时，减振器的阻尼系数是指卸荷阀开启其前的阻尼系数。通常压缩行程的阻尼系数与伸张行程的阻尼系数不相等。汽车悬架有阻尼后，簧上质量的振动是周期衰减振动，用相对阻尼系数的大小来评定衰减的快慢速度。的表达式为：=/2cm （2-2）式中：c 为悬架系统的垂直刚度m 为簧上质量； 为阻尼系数。上式表明，相对系数的物理意义是：减振器的阻尼作用在与不同刚度c 和不同簧上质量ms 的悬架系统匹配时，会产生不同的阻尼效果。值大，振动能迅速衰减，同时又能将较大的路面冲击力传到车身；值小则反之。通常情况下，将压缩行程时的相对阻尼系数y 取的小些，伸张行程的相对阻尼系数s 取得大些。两者之间保持y=( 0.25 0.50) s.2.3阻尼系数的确定 确定减振器的安装角度。由于减振器轴与道路负载传入轴即轮胎触地点与减振器上端安装点连线存在一定角度，在悬架系统受到路面激励后，减振器会受到一个垂直于滑柱的侧向力矩。该侧向力矩和其他传统的悬架形式相比较大，是悬架与减振器的设计和制造过程中所不容忽视的7。在减振器的轴线相对地面水平安装时，减振器的刚度最小；在减振器的轴线相对地面垂直安装时，减振器的刚度最大。经过大量实验得出减振器的安装角度在30度的时候较为合适。从上面的分析中可以看出， 在减振器的轴心线水平安装时，其在垂直方向的刚度最小，同时对垂直方向负荷的承受能力也比较小。在减振器的轴心线垂直安装时，其在垂直方向的刚度最大；同时对垂直方向负荷的承受能力也最大。从隔振的角度来讲，需要较小的刚度；而从提高减振器的使用寿命的角度来讲，需要减振器有较大的承载能力。尽管本文仅讨论了垂直方向激振力对减振器的影响，实际在水平方向上也存在类似的问题。由此可以得出确定减振器安装角度的大致要符合以下几点原则：（1）由于平激振力大多在前后方向和上下方向振动，如果要使减振器在这两个方向都有着良好的隔振性能，在减振器强度足够的条件下，同时使 = 0。这样，激振力使减振器在前后、上下都作剪切变形，处于良好的隔振状态。（2）在减振器强度较差的时候，这样，激振力使减振器在前后、上下方向的作用效果相同。对水平和垂直方向的激振力不相同的平板夯，要根据实际情况按优先保证强度的原则确定。（3）对大多数形状系数f明显小于1的圆柱型减振器来说，形状系数对系统刚度的影响可以忽略不计，但形状系数对正应力安装角度系数和相当应力系数影响较大，不可忽略，这实际上是弯曲变形对减振器性能的影响。也就是说，在设计减振器时，其强度计算不仅要计算剪切变形和拉压变形，而且要计算其弯曲变形。由上述可以选取减振器的安装角度在30度的时候较为合适。 相对阻尼系数 用来衡量簧上质量振动衰减的快慢。减震器的压缩过程和伸张过程 往往是不同的。在压缩过程中y 取小值，在伸张过程中S 取大值，一般Y =(0.25-0.5)S。相对无摩擦的悬架平均相对阻尼系数 的取值范围为(0.25-0.35)。取Y=0.4S，=0.3 而 = Y+S/2 可得Y=0.43，S=0.17。减震器的阻尼系数=2ms/cos2， 其中 w =2n， n 为 固 有 频 率 由 2.1 知 ，取 为 1.0；ms 为簧上质量； 减震器安装角度，一般取为30 ；由此求得: = 20.3 2 1.01680/ (4cos 30) =2110.1 NS / m。（2-3）2.4最大卸载力的计算 最大卸载力就是当减震器活塞速度达到一定值时，减震器打开卸载阀，此时活塞的速度就是卸载速度Vx.，此时活塞所受的力即为最大卸载力。卸载速度x = Aa cos ，v x 一般为0.150.30m/s,取0.2m/s7式中 A 为汽车振幅，取为35mm ； 为减震器下横臂上的联接点到下横臂与车身铰接之间的距离取为780mm。由此可以计算得到x = 0.163m s 最大卸载力 F m= C，式中 C 取为1.5，则 ：Fm = 1.5*2110.1 NS / m。*0.163 = 515.9 N. （2-4）2.5工作缸直径和减震器活塞行程的确定 根据最大卸载力进行工作缸直径的计算。由公式d = 4Fm/P(1-)。（2-5）Fm 由2.3. 确定；【p 】为工作缸允许的最大压力值，取（34）Mpa；本次设计取为3.5MPa ； 为连杆直径与缸筒直径之比，双筒式减震器取 0.400.50； 本次设计取为0.4。计算结果得d = 22.8mm，由上式计算得出工作缸直径的理论值，再依据QC/T491-1999汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件，如表2.2。将工作缸直径D 圆整为标准系列直径为30mm；初选壁厚取为2mm，材料选用20 钢。表2.2 筒式减振器工作缸直径（mm）工作缸直径D203040（45）5065注：表中有括号者，不推荐使用。由于已经知道了减振器的工作缸直径D=30mm，根据表2.3 确定减振器的复原阻力在10002800 之间和压缩阻力不大于1000，可以确定其大概的复原阻力和压缩阻力分别是1800N 和700N。2.6减振器活塞行程的确定减振器活塞行程即液压缸的工作行程。液压缸的工作行程长度，可以根据执行机构实际工作的最大行程来确定，并参照表2.4 和表2.5 设计要求来选取标准值，故选取活塞行程为180 。表2.3 复原阻力和压缩阻力取值（N）工作缸直径D（mm）复原阻力压缩阻力202001200不大于6003010002800不大于100040160045004001800(45)250055006002000504000700070028006550001000010003600表2.4 减振器设计尺寸（）工作缸直径D基长贮液筒最大外径D1防尘罩最大外径D2压缩到底长度min L允差最大拉伸长度max L允差l(HH 型)l(CG 型)l(HG 型)(GH 型)209070803440+3负值不限+4负值不限正值不限-3正值不限-430120861034856401601201406575（45）70805019012015580906021013017090102注：1、基长(l1、l2、l3 )为设计尺寸，其值为 min L S 。2、S 为行程。3、压缩到底长度Lmin =l +S 。4、最大拉伸长度max L =l + 2S 。2.7 液压缸壁厚、缸盖、活塞杆和最小导向长度的计算2.7.1、液压缸的壁厚的计算 液压缸的壁厚一般指缸筒结构中最薄处的厚度。当缸筒壁厚 与内径D 的比值小于0.1 时，称为薄壁缸筒。壁厚按照材料力学薄壁圆筒公式计算。 计算公式如下式： Py D/2 （2-6）式中： y P 实验压力，一般取最大工作压力的（1.251.5）倍； 液压缸壁厚； D 液压缸内径： 缸筒材料的许用应力。其值为：铸铁： =100110MPa。计算得： pD/2= 1.5*3*106*30/2*100*106=0.675 表2.5 减振器活塞行程 （）工作缸直径D活塞行程 S10011012013014015016017018019020021022023024020-30-40-(45)-50-65- 液压系统中，按上式计算所得的液压缸壁厚往往很小，是刚体的刚度不够，如在切削过程中的变形、安装变形等引起液压缸工作过程卡死或漏油。因此一般不做计算，按经验取值，然后进行校核。 确定后，由强度条件确定壁厚；然后求出缸筒外径D1。 后厚 与内径D 的比值小于0.1 时，称为薄壁缸筒壁厚的校核按照材料力学薄壁圆筒公式计算。在设计中选定的缸筒壁厚为2 ，内径D 为30 。/ D=2 /30=0.066因为比值小于0.1，故 PD/2 （2-7） 式中：p液压缸的最大工作压力； 缸筒材料的抗拉强度极限； n安全系数，一般取n=5； 活塞杆材料的许用应力, = b / n。取设计中的工作压力3MPa 内径D 已知为30mm。查阅GB69988 取b =376MPa=376/5=75.2 PD/2=3*30/2*75.2=0.6 设计的壁厚为2 ，符合强度要求。2.7.2、液压缸的稳定性验算按照材料力学的理论，一根受压的直杆，在其轴向负载超过稳定临界力K F 时，即失去原有状态下的平衡，称为失稳。对液压缸其稳定条件为 F FK /n K （2-8） 式中：F 液压缸最大推力； F K 液压缸的稳定临界力； n K 稳定性安全系数，一般取K n =24。 的稳定临界力值与活塞杆和缸体的材料、长度、刚度、及其两端的支撑状况等因素有关。 l/d=280/20=14 因为当 l/d10时要进行稳定性校核，依据长度折算系数知l/d=(300+166.9)/16=29.1 故需要对液压缸进行稳定性验算，由式与式可知： =1*280/r =1*280/0.25=11201表2.6 稳定校核相关系数材料ab12钢（Q235）310011.4010561钢（Q275）460036.1710060硅钢589038.1710060铸钢770012080-经过校核，液压缸稳定性符合要求。2.7.3、缸盖厚度的计算一般液压缸多为平底缸盖，其有效厚度t按强度要求可以用下面公式进行近似计算。无孔时 t0.433D2 Py D2/ ( D2-d0) （2-9）式中：t缸盖有效厚度（m）；D2缸盖止口内径（m）；d0缸盖孔的直径（m）； 材料许用应力；P y -实验压力；因为活塞杆的直径为20mm，所以d mm o = 20 ，而储液筒的最大外径48mm，除去筒壁厚度3m D 42mm经计算得 t0.00612.7.4、活塞杆的计算 减振器活塞杆（或前叉管） 承受来自活塞和连接部件拉伸和压缩载荷以及或大或小的侧向力。因其表面粗糙度对减振器渗漏油影响较大，在减振器所有零部件中被列为A 类件。其要求必须有足够的强度、刚度和较低的表面粗糙度。 活塞杆（或前叉管）材料一般采用35、40、45、40Cr 等冷拉圆钢. 其硬度为HRC18HRC32。取活塞杆的材料为45#钢，硬度为HRC18。由于活塞的行程S 为200mm，活塞杆的长度应该大于活塞的行程，初步确定活塞杆的长为220mm。2.7.5、对杆强度进行 活塞杆的强度校合，前面已经得知活塞的复原阻力和压缩阻力分别是1800N 和700N。 在确定活塞杆直径后，还需要满足液压缸的稳定性及其强度要求。液压缸的稳定性验算按照材料力学的理论，其稳定条件为 F FK D/n K 80mm （2-10） 式中：F 液压缸最大推力； F K 液压缸的稳定临界力； n K 稳定性安全系数，一般取K n =24 液压缸的稳定临界力值与活塞杆和缸体的材料、长度、刚度、及其两端的支撑状况等因素有关。经计算活塞杆材料的许用应力材料的屈服强度；符合设计要求。2.7.6最小导向长度的确定当活塞杆全部外伸时，从活塞支撑面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度。如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度增大，影响减振器工作的稳定性，因此必须要保证有一定的导向长度。对于一般液压缸，最小导向长度H 应满足式的要求： =25mm （2-11）式中：L液压缸的最大行程； D缸筒内径。2.8 活塞及阀系的尺寸计算1、活塞尺寸的计算活塞的宽度 B 由公式B = (0.6 1.0)D得，取 B=19mm。导向套滑动面的长度 A，在 D80mm 时，取A = (0.6 1.0)d ，所以取 A=1.0D，A=30mm 25mm 符合要求，活塞的内径取6mm。第三章液压缸的结构设计3.1、缸体与缸盖的连接形式缸体端部与缸盖的连接形式与工作压力、缸体材料以及工作条件有关。主要的几种连接形式有：法兰连接、螺纹连接、外半环连接和内半环连接。本次设计选择螺纹连接；相对于其他连接方式选择使用螺纹连接。原因主要有几点：（1）结构简单、成本低；（2）容易加工、便于拆装；(3）强度较大、能承受高压。3.2、活塞杆与活塞的连接形式活塞在径向由活塞杆和压力阀底座进行定位，轴向由活塞杆进行定位即可，不需要特殊的连接结构。3.3、活塞杆导向部分的结构活塞杆导向部分的结构，包括活塞杆与端盖、导向套的结构，以及密封、防尘和锁紧装置等。在本设计中采用上密封盖进行直接导向。3.4、活塞及活塞杆处密封圈的选用活塞及活塞杆处密封圈的选用，应根据密封的部位、使用的压力、温度、运动速度的范围不同而选取不同类型的密封圈。在本设计中主要选用O 型密封圈，具体尺寸根据相关行业标准进行选用。3.5、液压缸的安装连接结构液压缸的安装连接结构包括液压缸的安装结构、液压缸进出油口的连接等。液压缸的安装形式，头部法兰和按压连接。3.6、活塞环活塞环主要起密封作用，防止油液从高压腔泄漏到低压腔，减小内泄漏，以保证阻尼效果。活塞环靠自身的弹力贴紧工作缸的内腔，可使工作缸和活塞的加工及配合精度适当降低，有利于大批量生产。活塞环材料常用：尼龙1010、聚四氟乙烯、酚醛树脂、填充聚四氟乙烯及三层复合材料其工艺应保证两端面与中心线垂直。两端面平行度不大于0. 03、表面粗糙度Ra0.8。外观不应有裂纹、毛刺、缩孔及折皱。根据活塞环的密封原理，在设计上应考虑活塞环径向厚度、开口形状、侧间隙、背间隙以及因材料不同时的活塞环圆周线涨量。活塞环装入工作缸要求进行透光检验，其贴合面不小于85%。3.7、液压缸主要零件的材料和技术要求（1）缸体采用45号钢；调质HRC2833；表面法兰处理；缸体和端盖采用螺纹连接。（2）活塞采用40Cr；调质HRC2835；上下面高频淬火HRC4045；活塞外径用橡胶密封圈密封时取f7f9配合。（3）活塞杆采用40Cr；调质HRC2833；表面整体氮化，深度0.40.75；使用磁力探伤避免有裂纹；活塞杆和活塞采用H7/t6配合。（4）缸盖采用45号钢；表面阳极氧化处理。（5）浮动活塞采用45 号钢；热处理后硬度为HRC2833；法兰。3.8弹簧片的选择 选择弹簧片的材料是合金弹簧钢，它的特点是具有很高的弹性强度。合金弹簧钢一般用于制造截面尺寸较大，承受较重载荷的弹簧和各种弹性零件，也用于制造具有一定耐磨性的零件。选择钢号：60Si2Mn 热处理：用温度为870煤油淬火，回火的温度是480，这种钢是适用于制造R10-R12.5的弹簧，工作温度低于300。 弹簧片尺寸标准的选择8流通阀蝶型弹簧片：系列A,D=31.5mm,d=16.3mm,t=1.75,h=0.7mm,H=2.45mm补偿阀蝶形弹簧片：系列A D=10mm,d=5.2mm,t=0.5mm,h=0.25mm,H=0.75mm.3.9 密封元件和工作油液的确定3.9.1油封设计本文设计的油封，是指对液压油的密封。其主要功能是把油腔和外界隔离，_对内封油，对外封尘。油封的工作范围如下:工作压力。0.3Mpa;密封线速度，低速型小于4m/s高速型为4 5m/s;工作温度-60150(与橡胶种类有关);适用介质：油、水及弱腐蚀性液体，寿命12000h 9 根据机械设计手册，我选择的密封材料是丁睛橡胶;型式是粘接结构一，粘接结构是橡胶部分和金属骨架分别加工制造，.再用胶粘接在一起成为外露骨架型。制造简单，价格便宜。3.9.2密封元件密封装置是用来防止液压系统油液的内外泄露以及外界灰尘的侵入，保证系统建立的所需的工作压力。密封装置的种类很多，按密封部位的运动情况可分为动密封和静密封两大类。常用的密封装置有：间隙密封、O 形密封圈、唇形密封圈以及组合密封装置。在该减震器中选用O 形密封圈。O 形密封圈一般用耐油橡胶制成，截面为圆形。O 形密封圈随着压力的增加能自动地提高密封性能，且在磨损后具有自动补偿能力。此外，O 形密封圈结构简单、密封性好，成本低、高低压均可使用。3.9.3、油液的选取由于大多数减震器是通过油的流动阻尼力来吸收冲击和震动能量，并转化为油的热量散发掉。所以，阻尼力与油的粘度有着密切的关联，而油的粘度是随温度变化的。地域的各种气候条件，对减震器油提出了以下技术要求：（1）减震器油不但要具有良好的粘温性能以及较高的粘黏度指数，还应有低的凝固点。当环境温度发生变化或随着工作时间的延长，减震器油本身温度变化时，其油的粘度变化应很小；（2）在我国境内使用的减震器油，其凝点不得低于-40。也就是说，当进入严寒冬季气温下降至0-40时，其油液应不失去流动性；（3）减震器油在所有的使用范围内（包括高速、满负荷以及超载行驶等特殊情况），要尽可能少的汽化损失，即所谓的汽化小性能；（4）当减震器油与空气接触时，必须具有抗氧化稳定性和抗油气混合稳定性，即所谓的良好的工作稳定性能；（5）由于含有杂质的减震器油液会在摩托车行驶过程中，很快将活塞杆划伤或造成油封刃口残缺，从而导致漏油。所以，减震器油液一定要保持绝对的清洁；（6）减震器油必须具有良好的防锈和抗磨作用。根据GB7631.287，选用型号为LHFC的液压油。该产品通常为含乙二醇或其他聚合物的水溶液，低温性、粘温性和对橡胶的适用性好。他的耐燃性好，通常用于低压和中压系统中，对温度适应性好，使用温度为-2050oC.适用于中国的大部分地区的气温。 第四章 使用说明4.1匹配技巧一，检查该产品是否提供2-3英寸升高要求，部分产品只提供2英寸升高，勉强使用到3英寸升高后很容易在越野中拉到极限造成破坏。二，减振器中心伸缩杆直径是否能达到16毫米以上，这是强度的一个基本指标。三，减振器上下连接套是否为高强度聚胺脂套，这也是能否保证长时间高强度使用的一个重要依据，因为普通橡胶很难在高强度下长时间使用。减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。在经过不平路面时，虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动，但弹簧自身还会有往复运动，而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。减震器太软，车身就会上下跳跃，减震器太硬就会带来太大的阻力，妨碍弹簧正常工作。史晓辉表示，在关于悬挂系统的改装过程中，硬的减震器要与硬的弹簧相搭配，而弹簧的硬度又与车重息息相关，因此较重的车一般采用较硬的减震器。在改装时需要不断地尝试，以设计出最佳的减震器与弹簧组合方案。专业改装店一般都可以为车主找出最佳搭配。4.2故障维修与检测为了使车架与车身的振动迅速衰减，改善汽车行驶的平顺性和舒适性，汽车悬架系统上一般都装有减震器，汽车广泛采用的是双向作用筒式减震器。减震器检测包括减震器性能测试、减震器耐久测试、减震器双激振测试对各类型减震器进行示功试验、摩擦力试验、温度特性试验等一，使汽车在道路条件较差的路面上行驶10km后停车，用手摸减震器外壳，如果不够热，说明减震器内部无阻力，减震器不工作。此时，可加入适当的润滑油，再进行试验，若外壳发热，则为减震器内部缺油，应加足油；否则，说明减震器失效。二，用力按下保险杠，然后松开，如果汽车有23次跳跃，则说明减震器工作良好。三，当汽车缓慢行驶而紧急制动时，若汽车振动比较剧烈，说明减震器有问题。四，拆下减震器将其直立，并把下端连接环夹于台钳上，用力拉压减振杆数次，此时应有稳定的阻力，往上拉(复原)的阻力应大于向下压时的阻力，如阻力不稳定或无阻力，可能是减震器内部缺油或阀门零件损坏，应进行修复或更换零件。修理在确定减震器有问题或失效后，应先查看减震器是否漏油或有陈旧性漏油的痕迹。油封垫圈、密封垫圈破裂损坏，贮油缸盖螺母松动。可能是油封、密封垫圈损坏失效，应更换新的密封件。如果仍然不能消除漏油，应拉出减震器，若感到有发卡或轻重不一时，再进一步检查活塞与缸筒间的间隙是否过大，减震器活塞连杆有无弯曲，活塞连杆表面和缸筒是否有划伤或拉痕。如果减震器没有漏油的现象，则应检查减震器连接销、连接杆、连接孔、橡胶衬套等是否有损坏、脱焊、破裂或脱落之处。若上述检查正常，则应进一步分解减震器，检查活塞与缸筒间的配合间隙是否过大，缸筒有无拉伤，阀门密封是否良好，阀瓣与阀座贴合是否严密，以及减震器的伸张弹簧是否过软或折断，根据情况采取修磨或换件的办法修理。另外，减震器在实际使用中会出现发出响声的故障，这主要是由于减震器与钢板弹簧、车架或轴相碰撞，胶垫损坏或脱落以及减震器防尘筒变形，油液不足等原因引起的，应查明原因，予以修理。减震器在进行检查修复后应在专门试验台上进行工作性能试验，当阻力频率在1001mm时，其伸张行程和压缩行程的阻力应符合规定。如解放CAl091伸张行程最大阻力为21562646N，压缩行程最大阻力为392588N；东风车伸张行程最大阻力为24503038N，压缩行程最大阻力为490686N。如果没有试验条件，我们还可以采用一种经验做法，即用一铁棒穿入减震器下端吊环内，则表明减震器基本正常4.3漏油故障编辑汽车减震器如果发生漏油现象，对于减震器而言，无疑是一件很危险的事情。那么，一旦发现漏油，就要做出及时的补救措施。重点的检查项目就在油封垫圈、密封垫圈破裂损坏，贮油缸盖，检查这些零部件是否出现螺母松动。若发现漏油，首先拧紧油缸盖螺母，若减振器仍漏油，则可能是油封、密封垫圈损坏失效，应更换新的密封件。如果仍然不能消除漏油，应拉出减振杆，若感到有发卡或轻重不一时，再进一步检查活塞与缸筒间的间隙是否过大，减振器活塞连杆有无弯曲，活塞连杆表面和缸筒是否有划伤或拉痕。如果减振器没有漏油的现象，则应检查减振器连接销、连接杆、连接孔、橡胶衬套等是否有损坏、脱焊、破裂或脱落之处。若上述检查正常，则应进一步分解减振器，检查活塞与缸筒间的配合间隙是否过大，缸筒有无拉伤，阀门密封是否良好，阀瓣与阀座贴合是否严密，以及减振器的伸张弹簧是否过软或折断，根据情况采取修磨或换件的办法修理。另外，减振器在实际使用中会出现发出响声的故障，这主要是由于减振器与钢板弹簧、车架或轴相碰撞，胶垫损坏或脱落以及减振器防尘筒变形，油液不足等原因引起的，应查明原因，予以修理。减振器在进行检查修复后应在专门试验台上进行工作性能试验，当阻力频率在1001mm时，其伸张行程和压缩行程的阻力应符合规定。程最大阻力为392588N；东风车伸张行程最大阻力为24503038N，压缩行程最大阻力为490686N。如果没有试验条件，我们还可以采用一种经验做法，即用一铁棒穿入减振器下端吊环内，用双脚踩住其两端，双手握住上吊环往复拉24次，当向上拉时阻力很大，向下压时不感到费力，而且拉伸的阻力与修理前相比有所恢复，无空程感，则表明减振器基本正常。10总结 本次产品设计一种能应用于比亚迪S6汽车悬架的双筒液压式减振器。双筒液压式减振器的设计主要分为结构设计和尺寸设计两大部分，同时对相关零部件进行强度校核和稳定性验算。对减振器的特性、设计参数和设计原则的了解是非常重要的步骤，尺寸计算的过程主要包括相对阻尼系数以及最大卸荷力的确定，减振器工作缸、活塞、活塞杆、阀系以及相关零部件的尺寸计算。完成结构设计与尺寸设计后应对减振器的强度和稳定性进行校核，校核的结果符合国家相关技术标准。根据本文对减振器的优化设计，得出如下结论：（1）本次设计了双筒液压式减振器的结构参数和减振器工作参数，这其中主要包括工作缸直径、活塞行程、活塞及阀系尺寸、活塞杆结构、阻尼系数、最大卸荷力等。（2）对双筒液压减振器的结构设计与尺寸设计的强度和稳定性等方面的校核，校核的结果均符合设计的相关技术要求。（3）对双筒液压减振器的结构进行了多方面的优化设计，其中主要包括降低直吊环型连接件的重量和连杆的凸焊焊接工艺优化，从而在整体上使减振器的设计更加优化。但是由于时间和能力有限，与本次设计有关的研究工作还存在许多的不足之处需要改进和完善。最终设计的双筒液压式减振器理论上具有良好的安全性和稳定性，能提高汽车的平顺性和轮胎的接地性，能应用于比亚迪S6汽车悬架上。参考文献 1 汽车通百科. 2 汽车液压减震器的设计陈倩倩，胡肖琬玥；选作时有删改. 3 汽车液压减震器的设计陈倩倩，胡肖琬玥；选作时有删改. 4 马秋生，杨建伟，王宁侠. 机械设计基础M. 机械工业出版社，2005.(3) 5吉林大学，陈家瑞. 汽车构造M. 机械工业出版社，2005.(1) 6 汽车通百科. 7谭刚，李华. KYB SL20 减震器演算书J，1998. (2) 8 国内外通用标准件手册 凤凰传媒出版集团 江苏科学技术出版社 9机械设计准则 机械设计手册编委会 机械工业出版社 10百度文库 图1，图2，图3,来源百度百科。附录液压减震器个零件设计图纸及装配图28