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（独家原创）汽车液压式主动悬架系统的设计（全套CAD图纸）

图.阻尼调节控制系统原理图扇形齿轮转动时，将同时带动节流阀阀杆和阀芯转动，阀芯上的阻尼孔也转过，此时，打开阻尼孔的截面积，允许液压缸油液流过节流阀的流动速度不快也不慢，因此液压缸能以缓慢速度伸缩，使阻尼处于“中等”状态。阻尼“坚硬”的控制过程当根据传感器和控制开关信号确定阻尼为“坚硬”状态时，控制单元向步进电机发出控制指令使其沿顺时针方向旋转，因此小齿轮驱动扇形齿轮沿逆时针方向转动。直到扇形齿轮凹槽的另边靠在挡块上为止从“中等”位置开始计算，其转角约为，如图.所示与此同时，扇形齿轮带动阀杆和阀芯转动，阀芯上的阻尼孔完全关闭，液压缸油液不能流动，因此液压缸伸缩非常缓慢，使阻尼处于“坚硬”状态。阻尼“中等”阻尼“柔软”阻尼“坚硬”。图.扇形齿轮旋转方向和位置阻尼“柔软”的控制过程当根据传感器和控制开关信号确定阻尼为“坚硬”状态时，控制单元向步进电机和电磁线圈发出控制指令，使步进电机和扇形齿轮从阻尼“中等”或“坚硬”的极限位置旋转到如图.所示位置从“中等”的极限位置逆时针旋转，从“坚硬”的极限位置顺时针旋转接通电磁线圈电流，其电磁吸力将挡块吸出，使挡块进入扇形齿轮凹槽中间部位的个傲坑内。与此同时，扇形齿轮带动阀杆和阀芯转动，阀芯上的阻尼孔全部打开，允许液压缸油液以很快的速度经过二位三通电磁换向阀流回油箱，因此液压缸很快伸缩，使阻尼处于“柔软”状态。阻尼力越大，振动消除的越快，但也会使地面过大的冲击载荷传向车身，不利于乘坐舒适性的提高，同时，阻尼力过大还可能导致液压缸连接零件及车身车架的损坏。为此，针对汽车行驶特点，特对节流阀提出以下要求在悬架的压缩行程车轮与车身相互靠拢中，节流阀应具有较小的阻尼力，以充分利用蓄能器和弹性元件的缓冲作用，以减小路面对车身的冲击。在悬架的伸张行程车轮与车身相互远离中节流阀应产生较大阻尼力，以迅速衰减振动。还可以选择与位置传感器刚性连接的电液比例阀。根据传感器信号向电液比例阀通电流，通过电流的大小控制节流阀阻尼孔通流截面积的大小，更加准确的实现阻尼控制。.节流阀阻尼孔的确定节流口的流量特性公式对于节流孔口来说，可将流量公式写成下列形式图.节流口的流量特性曲线式中节流口的通流面积节流口前后的压差节流系数，由节流口形状流体流态流体性质等因素决定，数值由实验得出由节流口形状和结构决定的指数，.，当节流口接近于薄刃式时，.，节流口越接近于细长孔，就越接近于上式说明通过节流口的流量与节流口的截面积及节流口两端的压力差的次方成正比。它的特殊情况是.。在阀口压力差基本恒定的条件下，调节阀口节流面积的大小，就可以调节流量的大小。节流孔口的流量压差特性曲线如图.所示。节流口截面积的计算为了实现液压系统的阻尼自动调节，设计个电磁控制的节流阀。孔口根据长径比可分为三种当孔口的长径比.时称为薄壁孔当孔口的长径比.时称为短孔当孔口的长径比时称为细长空孔。节流阀的阻尼孔按照细长孔来设计，根据细长孔流量的计算式求出孔的截面积。式中孔的截面积长孔的流量系数.孔口两端的压差液压油的密度流量阻尼孔两端的压差由空载压力与满载冲击力最大时压差定，设，液压油的密度般为，流量为，则圆形节流孔的半径影响流量稳定性的因素液压系统在工作时，希望节流口大小调节好后，流量稳定不变。但实际上流量总会有变化，特别是小流量时流量稳定性与节流口形状节流压差以及油液温度等因素有关。压差变化对流量稳定性的影响当节流口前后压差变化时，通过节流口的流量将随之改变，节流口的这种特性可用流量刚度来表征。见式可求得节流口的流量刚度为流量的刚度反映了节流口在负载压力变化时保持流量稳定的能力。它定义为节流口前后压差的变化与流量的波动值的比值。节流口的流量刚度越大，流量稳定性越好，用于液压系统时所获得的负载特性也越好。见式可知•节流口的流量刚度与节流口压差成正比，压差越大，刚度就越大•当节流口压差定时，刚度与流量成反比，通过节流口的流量越小，刚度也越大•系数越小，刚度越大。越大，变化后对流量的影响就越大，薄壁孔.比细长孔的流量稳定性受变化的影响要小。因此，为了获得较小的系数，应尽量避免采用细长孔节流口，即避免使流体在层流状态下流动而是尽可能使节流口形式接近于薄壁孔口，也就是说让流体在节流口处的流动处在紊流状态，以获得较好的流量稳定性。油温变化对流量稳定性的影响当开口度不变时，若油温升高，油液粘度会降低。对于细长孔，当油温升高使油的粘度降低时，流量就会增加。所以节流通道长时温度对流量的稳定性影响大。而对于薄壁孔，油的温度对流量的影响是较小的，这是由于流体流过薄刃式节流口时为紊流状态，其流量与雷诺数无关，即不受油液粘度变化的影响节流口形式越接近于薄壁孔，流量稳定性就越好。阻塞对流量稳定性的影响当流量小时，流量稳定性与油液的性质和节流口的结构都有关。表面上看只要把节流口关得足够小，便能得到任意小的流量。但是油中不可避免有脏物，节流口开得太小就容易被脏物堵住，使通过节流口的流量不稳定。产生堵塞的主要原因是油液中的机械杂质或因氧化析出的胶质沥青炭渣等污物堆积在节流缝隙处由于油液老化或受到挤压后产生带电的极化分子，而节流缝隙的金属表面上存在着电位差，故极化分子被吸附到缝隙表面，形成牢固的边界吸附层，因而影响了节流缝隙的大小。以上堆积吸附物增长到定厚度时，会被液流冲刷掉，随后又重新附在阀口上。这样周而复始，就形成流量的脉动阀口压差较大时容易产生堵塞现象。.节流阀外形尺寸的选择外形尺寸根据机械设计手册中球阀确定，如图.所示。阀体阀盖密封圈阀芯调整垫螺栓螺母形密封圈平挡圈压紧套阀杆上端盖形密封圈。图.节流阀.传感器的选择根据控制工程经验，检测元件的精度必须高于控制系统控制精度的倍以上，其响应速度则为系统频宽的倍以上。