专利名称：一种机动车前轮减震器的制作方法
技术领域：
本发明技术方案涉及机动车减震器，特别涉及在机动车前轮上使用的减震器。
背景技术：
在现有技术中，机动车前轮上使用的减震器由主减震部件、安装在主减震部件上的一只弹簧以及在主减震部件装配的副减震部件组成，这种结构的减震器在轻载荷或重载荷下减震效果较差，造成在上述载荷情况下驾驶舒适性欠佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，设计一种机动车前轮减震器，以解决提高机动车在各种载荷下以及在不同路面下的减震效果的技术问题，提高驾驶的舒适性。
本发明解决技术问题的技术方案为它由主减震部件、副减震部件以及减震弹簧组成，副减震部件安装在主减震部件上，它的减震弹簧为安装在副减震部件上的副减震弹簧以及安装在主减震部件上的减震弹簧；采用本技术方案，有利于在主减震部件以及副减震部件间产生夹角，使车辆在各种载荷、各种路面上前轮跳动的频率和振幅得到有效的控制并在很短时间内衰减为平稳。
安装在主减震部件上的减震弹簧为套装在主减震部件外的主减震部件弹簧。
套装在主减震部件外的主减震部件弹簧刚度值K1与副减震部件上装有的副减震弹簧刚度值K2间的关系为K1＞K2。
主减震部件弹簧的刚度值K1为61.35N/mm、节距为26.6mm、中径为80mm、直径为14mm、自由长度为340mm、自振频率为2.62Hz，副减震弹簧的刚度值K2为5.95N/mm、节距为17.3mm、中径为47.5mm、直径为7mm、自由长度为140mm、自振频率为2.08Hz；本技术方案适于轻载、中载的机动车前轮使用。
安装在主减震部件上的减震弹簧为套装在主减震部件外的主减震部件弹簧以及安装在主减震部件液压阻尼阀内的主减震部件弹簧副。
套装在主减震部件外的主减震部件弹簧刚度值K1、安装在主减震部件液压阻尼阀内的主减震部件弹簧副刚度值K3与安装在副减震部件上的副减震弹簧刚度值K2间的关系为K1＞K3＞K2。
主减震部件弹簧的刚度值K1为61.35N/mm、节距为26.6mm、中径为80mm、直径为14mm、自由长度为340mm、自振频率为2.62Hz，主减震部件弹簧副的刚度值K3为33.2N/mm、节距为14.4mm、中径为43mm、直径为7mm、自由长度为140mm、自振频率为3.89Hz，副减震弹簧的刚度值K2为5.95N/mm、节距为17.3mm、中径为47.5mm、直径为7mm、自由长度为140mm、自振频率为2.08Hz；本技术方案适于轻载、中载以及重载的机动车前轮使用。
由于采用上述技术方案，本发明采用刚度值不同的弹簧并联，在承受不同载荷时，主减震部件上的弹簧刚度值不同，在副减震部件上安装副减震弹簧，有利于在主减震部件以及副减震部件间产生夹角，使车辆在各种载荷、各种路面上前轮跳动的频率和振幅得到有效的控制；系统的固有频率随着弹簧的依次接触而增大，相继分离而减小阻尼比随加速度的增大而增大、减小而减小，震动能量在频率分布上始终有较好的分散，有效地避免共振；它的使用可提高车辆在不同路面上行驶的平顺性、稳定性以及操作性，提高了驾驶的舒适度。
图1为一种优化设计适于在轻载、中载的机动车上安装的实施例结构示意图；图2为适于在轻载、中载以及重载的机动车上安装的实施例结构示意图；图3为轻载荷时位移-时间波形图；图4为轻载荷时位移与输出的幅频特性示意图；图5为中载荷时位移-时间波形图；图6为中载荷时位移与输出的幅频特性示意图；图7为重载荷时位移-时间波形图；图8为重载荷时位移与输出的幅频特性示意图。
在图1、图2中主减震部件弹簧1；主减震部件2；主减震部件弹簧副3；副减震部件弹簧4；副减震部件5。
具体实施例方式结合图1、图2，本发明涉及的一种机动车前轮减震器，它的系统采用以下简单力学模型
mZ′′+C(z′-q)+K(z-q)=0--(1-1)]]>式中m为簧载质量； 为弹簧轴向加速度； 为弹簧轴向速度；Z为弹簧轴向位移；C为减振器的阻尼系数；K为弹簧的刚度值；q为输入的路面不平度系数。
车辆行驶时引起的受迫振动，频率响应H(ω)H(jω)z-q=zq=1+2jζλ1-λ2+2jζλ--(1-2)]]>幅频特性|H(jω)z～q||H(jω)|z-q=[1+(2λζ)2(1-λ2)+(2λζ)2]12---(1-3)]]>式中z=A·e-ntsin(ω02-n2t-α),]]>(其中2n=Cm,]]>α为相位角)为输出谐量复振幅；q为输入谐量复振幅；ω为系统的振动圆频率；λ＝ω/ω0(其中ω0=km]]>)为系统受迫振动时的振动圆频率与固有圆频率之比；ζ=C2m·k]]>为阻尼比。
结合图1，一种适于轻载、中载的机动车前轮减震器，它由主减震部件2、套装在主减震部件上的主减震部件弹簧1、与主减震部件2装配的副减震部件5以及在副减震部件5上装有的副减震弹簧4组成。
套装在主减震部件外的主减震部件弹簧刚度值K1与副减震部件上装有的副减震弹簧4刚度值K2间的关系为K1大于K2。在具体的选用上，主减震部件弹簧1选用刚度值K1为61.35N/mm、节距26.6mm、中径80mm、直径14mm、自由长度340mm、自振频率2.62Hz的弹簧，副减震弹簧4选用刚度值K2为5.95N/mm、节距17.3mm、中径47.5mm、直径7mm、自由长度140mm、自振频率2.08Hz的弹簧。轻载荷时位移与时间关系参照图3所示，位移与输出的幅频特性关系参照图4所示。在空载荷或轻载荷(1500N)时，本机动车前轮减震器的主减震部件弹簧1、主减震部件2液压阻尼阀以及副减震部件5共同作用，安装在副减震部件5上的副减震弹簧4不受力，根据式(1-1)系统的刚度值k为主减震部件弹簧1刚度值K1，即为61.35N/mm，减震器承受质量时的固有频率1.67Hz，水平方向的震动频率为0.46Hz，竖直方向的震动频率为0.91Hz，阻尼比ξ为0.38。根据式(1-2)、式(1-3)幅率特性曲线在波峰处变动平缓。
中载荷时(6000N)位移与时间关系参照图5所示，中载荷时位移与输出的幅频特性关系参照图6所示，本机动车前轮减震器的主减震部件弹簧1、主减震部件2液压阻尼阀、副减震部件5以及安装在副减震部件5上的副减震弹簧4共同作用，根据式(1-1)系统的刚度值k为主减震部件弹簧1刚度值K1、副减震弹簧4刚度值K2之和，即为67.30N/mm，减震器承受质量时的固有频率1.71Hz，水平方向的震动频率为0.47Hz，竖直方向的震动频率为0.83Hz，阻尼比ξ为0.39，主、副减震器的夹角为4-6度。根据式(1-2)、式(1-3)幅率特性曲线在波峰处变动平缓。
结合图2，一种适于轻载、中载以及重载的机动车前轮减震器，它的安装在主减震部件2上的减震弹簧为套装在主减震部件2外的主减震部件弹簧1以及安装在主减震部件1液压阻尼阀内的主减震部件弹簧副3，其它结构与适于轻载、中载的机动车前轮减震器结构相同。套装在主减震部件2外的主减震部件弹簧1刚度值K1、安装在主减震部件1液压阻尼阀内的主减震部件弹簧副3刚度值K3与安装在副减震部件上的副减震弹簧4刚度值K2间的关系为K1＞K3＞K2。在减震弹簧的选用上，主减震部件弹簧副3选用刚度值K3为33.2N/mm、节距为14.4mm、中径为43mm、直径为7mm、自由长度为140mm、自振频率为3.89Hz的弹簧。在本实施例中，主减震部件弹簧1以及副减震弹簧4的选用与适于轻载、中载的机动车前轮减震器减震弹簧的完全选用相同。在本实施例中，在机动车轻载荷(包括空载荷)以及中载荷时，系统的刚度值k以及系统的性能与适于轻载、中载的机动车前轮减震器完全相同。在机动车上重载荷(10000N)使用时，位移与时间关系参照图7所示，位移与输出的幅频特性关系参照图8所示。系统的刚度值为系统的刚度值k为主减震部件弹簧1刚度值K1、主减震部件弹簧副刚度值K3以及副减震弹簧4刚度值K2的和，即为100.5N/mm，减震器承受质量时的固有频率1.67Hz，水平方向的震动频率为0.45Hz，竖直方向的震动频率为0.81Hz，阻尼比ξ为0.41，主、副减震器的夹角为4-6度。根据式(1-2)、式(1-3)幅率特性曲线在波峰处变动平缓。
权利要求
1.一种机动车前轮减震器，它由主减震部件(2)、副减震部件(5)以及减震弹簧组成，副减震部件(5)安装在主减震部件(2)上，其特征在于它的减震弹簧为安装在副减震部件(5)上的副减震弹簧(4)以及安装在主减震部件(2)上的减震弹簧。
2.根据权利要求1所述的机动车前轮减震器，其特征在于安装在主减震部件(2)上的减震弹簧为套装在主减震部件(2)外的主减震部件弹簧(1)。
3.根据权利要求1或2所述的机动车前轮减震器，其特征在于套装在主减震部件(2)外的主减震部件弹簧(1)刚度值K1与副减震部件(5)上装有的副减震弹簧(4)刚度值K2间的关系为K1＞K2。
4.根据权利要求3所述的机动车前轮减震器，其特征在于主减震部件弹簧(1)的刚度值K1为61.35N/mm、节距为26.6mm、中径为80mm、直径为14mm、自由长度为340mm、自振频率为2.62Hz，副减震弹簧(4)的刚度值K2为5.95N/mm、节距为17.3mm、中径为47.5mm、直径为7mm、自由长度为140mm、自振频率为2.08Hz。
5.根据权利要求1所述的机动车前轮减震器，其特征在于安装在主减震部件(2)上的减震弹簧为套装在主减震部件(2)外的主减震部件弹簧(1)以及安装在主减震部件液压阻尼阀内的主减震部件弹簧副(3)。
6.根据权利要求1或5所述的机动车前轮减震器，其特征在于套装在主减震部件(2)外的主减震部件弹簧(1)刚度值K1、安装在主减震部件(2)液压阻尼阀内的主减震部件弹簧副(3)刚度值K3与安装在副减震部件(5)上的副减震弹簧(4)刚度值K2间的关系为K1＞K3＞K2。
7.根据权利要求6所述的机动车前轮减震器，其特征在于主减震部件弹簧(1)的刚度值K1为61.35N/mm、节距为26.6mm、中径为80mm、直径为14mm、自由长度为340mm、自振频率为2.62Hz，主减震部件弹簧副(3)的刚度值K3为33.2N/mm、节距为14.4mm、中径为43mm、直径为7mm、自由长度为140mm、自振频率为3.89Hz，副减震弹簧(4)的刚度值K2为5.95N/mm、节距为17.3mm、中径为47.5mm、直径为7mm、自由长度为140mm、自振频率为2.08Hz。
全文摘要
本发明公开的一种机动车前轮减震器，涉及机动车减震器技术领域，它由主减震部件、副减震部件以及减震弹簧组成，副减震部件安装在主减震部件上，它的减震弹簧为安装在副减震部件上的副减震弹簧以及安装在主减震部件上的减震弹簧。本发明采用刚度值不同的弹簧并联，在承受不同载荷时，主减震部件上的弹簧刚度值不同，在副减震部件上安装副减震弹簧，有利于在主减震部件以及副减震部件间产生夹角，使车辆在各种载荷、各种路面上前轮跳动的频率和振幅得到有效的控制；系统的固有频率随着弹簧的依次接触而增大，相继分离而减小，阻尼比随加速度的增大而增大、减小而减小，震动能量在频率分布上始终有较好的分散。
文档编号B60G13/00GK1554542SQ20031011272
公开日2004年12月15日 申请日期2003年12月22日 优先权日2003年12月22日
发明者唐凌霄, 左申傲, 汪涛, 孙旭, 肖士喜, 琚琛, 沈满清, 李国胜 申请人:安徽飞彩车辆股份有限公司