油氣懸掛缸的力學(xué)特性數(shù)學(xué)模型構(gòu)建方法

于子良，楊玨，馬源，殷玉明，SUBHASH Rakheja

(1.北京科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，北京，100083；2.中車工業(yè)研究院有限公司，北京，100070；3.浙江工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，浙江 杭州，310023；4.康考迪亞大學(xué) 機(jī)械與工業(yè)工程系，蒙特利爾，H3G1M8)

油氣懸掛是一種廣泛應(yīng)用于煤炭礦山運(yùn)輸車輛上的減振部件。油氣懸掛利用氣體的彈性與油液流經(jīng)節(jié)流口的阻尼效應(yīng)以及摩擦力構(gòu)成其非線性特性。基于經(jīng)典的氣體狀態(tài)方程和小孔節(jié)流公式可以建立基本的油氣懸掛力學(xué)模型。經(jīng)典的小孔節(jié)流公式根據(jù)小孔兩側(cè)壓力差的變化計(jì)算油液流量的變化，本質(zhì)上是一種差分方程，因此，經(jīng)典小孔節(jié)流公式為基礎(chǔ)的油氣懸掛力學(xué)模型是一種差分模型。差分模型可以在特定激勵(lì)下模擬懸掛的輸出特性，但從整體上研究影響懸掛力學(xué)特性的規(guī)律比較困難。油氣懸掛種類較多，本文研究對(duì)象為雙腔單氣室油氣混合懸掛系統(tǒng)，該系統(tǒng)由活塞桿與缸筒組成，懸掛內(nèi)部空間被分割為I 腔和II腔，I 腔中充滿氣體(一般為氮?dú)?與油液，氣體與油液之間無隔離層；II 腔中為油液。I 腔和II 腔由單向閥、阻尼孔以及活塞與活塞缸之間的縫隙連通，單向閥為無彈簧鋼珠形式，在兩側(cè)壓力差的作用下開通和閉合。影響油氣懸掛阻尼特性的因素主要有激振信號(hào)的速度、阻尼孔、單向閥的直徑等[1-2]。利用數(shù)學(xué)模型可研究一系列懸掛參數(shù)對(duì)懸掛特性的影響[3]。需要考慮的主要影響參數(shù)包括阻尼孔、單向閥截面積、II腔面積、油液密度和懸掛所受激勵(lì)等。……