油气悬挂毕设说明书

中北大学2016届毕业设计说明书

（3-7） ?Pi?Pa??Ah?Mg 那么：

Pi?Mg ?Pa （3-8）

AhVi?P0V0 （3-9）

???Mg?A?P?a?h??综上述可得气体弹簧刚度为：

n2k?dFnPdx?AdP0V0Ahh?dx??n?1 ??P0V0Ah??Mg?P?Ahx?aAh??3.2.2 阻尼特性计算

在压缩行程时，油液经过阻尼孔流向蓄能器，流量q为：

q?A?x? 由于节流孔分为：

l/d?0.5时为薄壁小孔，Cd取0.6-0.8；0.5?l/d?4时为短孔，l/d>4时为细长孔；l为小孔的流通长度，d为小孔的孔径。

由节流小孔的流量方程有：

q?C2?P1A1? (3-12)

其中，A:活塞缸截面积；

x：活塞位移；

q：节流孔流量；

C1：为节流孔流量系数； A1：为节流孔的截面积；

?P：为两端的压力差；

?：为油液的密度；

（3-10） （3-11）

Cd取0.7-0.8；第 13 页 共 28 页

中北大学2016届毕业设计说明书

?P?P1?P2 (3-13) 油液通过阻尼孔时产生的阻尼力大小为：

F1??P?A (3-14) 由（3-11）、（3-12）、（3-14）得阻尼力方程为：

F1??2?A3x2C1A12 (3-15)

对上式子进行x求导得：

C???A3xC1A122 (3-16)

拉伸行程时，同压缩行程一样，方向相反，阻尼表达式都是（3-16）式。

nPdFdP0V0Ah?Ah??由刚度公式 k?可知，蓄能器初始充气压力P0n?1dxdx?PVA?00h???Axh??Mg?PAah??n2增大，油气悬挂刚度变小；蓄能器初始充气体积V0增大，油气悬挂弹簧刚度减小；悬挂负载M增大，悬挂弹簧刚度变大；活塞直径Dh增大，弹簧刚度变小。

由阻尼公式C???A3xCA2121?增大，阻尼变大；活塞直径D变大，可知，活塞移动速度x阻尼增大；阻尼孔直径d1增大，阻尼减小[13-19]。

第 14 页 共 28 页

中北大学2016届毕业设计说明书

4 油气悬挂的仿真

4.1 AMESim模型建立步骤

建立草图 子模型选择 设置参数 修 改 参数 仿真 显示结果

AMESim的仿真操作步骤

添加相应的库 选择需要的模型 连接模型 为各个模型选合适的子模型 根据设计和计算的数学模型，为各模块输入参第 15 页 共 28 页

中北大学2016届毕业设计说明书

4.2 油气悬挂子模型选择

基于AMESim建立油气悬挂仿真模型，通过AMESim强大的模拟环境得出悬挂特性曲线，直观地知道悬挂特性，为设计和优化效果参数提供便利快捷的渠道，仿真过程的操作包括：首先是草图模式，从相应的库中选出需要的模块，把模块连接起来，形成一个草图；然后点击子模型模式，为每个元件选择合适所需的子模型，可优先选择子模型。这一步完成后，点击参数模式，对每个模型输入相关参数，在运行模式下设置仿真时间、仿真步长和选择时域频域等，然后点击运行仿真，把得到的结果拉出到空白的地方显示图形曲线，分析结果，根据显示结果修改参数，再仿真得到合乎期望的曲线。

（1）悬架油缸模型：用可相对位移的油缸模型BRP18子模块和可变容积模块BHC11子模块来建立。可变容积用来模拟活塞移动时，活塞缸刚度的变化引起整体刚度的改变。使用时，要设置活塞直径、活塞杆直径、活塞缸行程和可变容积模块死容积大小。

图3.2 BRP18子模型及其各端口

BRP18由它端口变量可知，它是具有线性自由度的往复运动，1端口有流速，容积和力变量，其他端口是力、速度和位移变量，而由容积变化引起的刚度变化，则用可变容积模块来模拟，如下图:

第 16 页 共 28 页