农用运输车油气悬架振动特性仿真研究

2 0 1 5年第 4 4卷 机械设计与制造工程 采用 目前常用 的单气室油气弹簧作为农用车 用油气悬架( 如图 2 所示 ) 。外活塞及其组件可以 在缸体内往复运动 ， 浮动内活塞可在活塞杆 内往复 运动。气室内充满一定量的惰性气体 ， 内油室和外 油室 充满液 压油 J 。 当油气弹簧处于受压状态时， 外活塞及其组件 向上运动 ， 外油室容积减小 ， 液压油处于受压状态 ， 液压油通过阻尼孔和压缩阀流入内油室， 内油室的 容积增大 ， 浮动内活塞 向下移动 ， 气室的容积减小 、 压力增大。高压惰性气体通过液 压油 的传递变为 作用在外活塞上的下移力 ， 该 力与外界载荷相等 时 ， 活塞停止运动 。 压力减小时， 气室内的高压惰性气体则推动浮 动 内活塞 向上运 动 ， 内油室 的液压 油经 过 阻尼孔 和 伸张阀流入外油室。 阻尼 孔 琏缩 阀 内油室 浮动 内活塞 图 2 油 气悬 架油缸结构 简图 外 油 室 伸张阀 气室 输油孔 外活塞 油气悬架 的阻尼 主要包括油液流经阻尼孔 的 液体阻尼、 外活塞与缸筒壁相对滑动产生的摩擦阻 尼 。摩擦阻尼相对很小 ， 在油气悬架工作 中不起主 要的阻尼减振作用 ， 因此主要研究阻尼孔产生的流 体阻尼 J 。 流量 方程 为 ： △ p = P ， 一 P = [ ) ( 2 ) 二 L I ． 一 J 式 中 ： △ p为压差 ； p 。 为 外油 室压 力 ； p 为 内油 室 的 压 力 ； Q为 阻尼 孔 流 量 ； A 为 阻尼 孔 面 积 ； c 为 孔 口流量系数 ， 这里取 C =0 ． 6 5 ； 为缸筒相对于外 活塞的位移 ； 为缸筒相对于外活塞的速度 ； J l D 为液 压油密度 ； s i g n ( ) 为符号函数。 油气悬架负载力 F 为： F =p 1 A 1 ( 3 ) 式 中： F为缸筒输出载荷 ； ． 为外油室截面积。 ． 2 8 · 流经 阻 尼 孑 L 的流 量 与主 活 塞相 对 于缸 筒 的 速 度之 间 的关系 为 ： Q =A 。 ( 4 ) 气室气体状态方程为 ： P o ：P 3 =P ， ( 一A ) “ ( 5 ) 式中： P 。 为静平衡气室压力 ； V o 为静平衡气室容 积 ； p ， 为动态气室压力 ； V 为动态气室容积； n为气 体多变指数 ， ......