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1、摩托车前减震器的设计摘要： 减震器又称缓冲器，是安装在摩托车悬挂装置上的一个重要零件。摩托车悬挂装置不仅打算了乘坐的舒适度，而且还是打算其运动性能的重要部件。而减震器的功能就是缓和由于路面不平引起的冲击，衰减摩托车的振动；提高乘坐舒适性，保护货载；减低车体各局部的运应力，增加零件的寿命；加强轮胎的附着性，有助于摩托车的操纵性、稳定性。本文所设计的摩托车前减震器承受液力式减震方式，其工作行程为 50 1 mm。通过弹簧减震为主。设计时减震弹簧承受组合式弹簧，由两段节距不同的等节距圆柱弹簧组成。在通常振动范围内，弹簧松软，当车辆受到冲击时，弹簧变硬，有足够的力气吸取这种冲击能量。减震器的机能是利用
2、流体通过减震杆上的孔、隙产生的粘性阻力。和固体摩托减震相比，利用液体紊流阻力的减震器，在确定阻尼力和吸取能量的条件下，质量小，尺寸小，并在相当的范围内具有能任意规定阻尼力对工作速度的关系等优点。在设计过程中对前减震器的工作原理进展了说明，并确定了工作局部主要零件的相关参数，在条件的前提下分别对减震弹簧直径和自由高度，阻尼孔的数量和直径等进展设计计算。关键词：前减震器 弹簧 阻尼 设计指导教师签名：The design of motorcycle beforethe shock absorberStudent name : wuchunsongClass :0781053 Supervisor
3、: luo hai quanAbstract : Dampers also known as buffer , is the installation of the hoisting device animportant component . Motorcycle hoisting device will not only decide the ride comfort, but also to determine their performance movement of important parts . And the function of a shock absorber is e
4、asing due to the road surface uneven, the effect of vibration attenuation motorcycle; improveing ride comfort, Protection of cargo; reduceing the stress of the body operation, increaseing the life expectancy of components; strengthen tire adhesion. helping manipulation and stability of Motorcycle.In
5、 this paper , motorcycle before shock absorber and the overall program analysis anddesign is the main content.Useing hydraulic shock absorber, its itinerary to 501 mm . Mainly through the spring damping, supplemented dampers. Damping spring design using modular spring，the combination of spring two s
6、uch different pitchs pitch cylindrical spring,. In the normal range of vibration, soft spring, when the vehicles to be shocked, springs stiffen and have sufficient capacity to absorb the impact energy . Damper function use the fluid through the Absorption of shock pole on the hole, the gap viscous r
7、esistance . And compared to solid motorized damping, the use of liquid turbulent resistance dampers, to a certain damping force and absorb energy conditions, Quality small, size small, and the lack of scale with arbitrary requirements damping force on the relationship between the pace of work and so
8、 on.In the process of designing,there are a note On the before shock absorber working principle , and to identify the major components of the work of the relevant parameters, Respectively damping springs, which includes determination and free height of the damping spring, Damping hole quantity and d
9、etermination for the design and rehabilitation of resistanceKeywords ：before the shock absorberdamping springdamperdesignSignature of Supervisor :目录1 绪论12 总体方案设计2.1 争论内容及试验方案32.2 工作原理33 摩托车减震器的功能和构造形式3.1 减震器的功能53.2 摩托车前减震器的构造形式53.2.1 弹簧空气式53.2.2 单筒伸缩式53.2.3 双筒伸缩式63.2.4 油汽伸缩式63.2.5 防下沉伸缩式前减震器74 摩托车后减
10、震器的主要特性4.1 摩托车减震器的弹簧特性84.1.1 摩托车悬挂装置的挠度84.1.2 摩托车悬挂装置的抱负弹簧特性94.2 摩托车减震弹簧的材料及工艺104.2.1 弹簧材料的种类104.2.2 弹簧制造工艺114.3 摩托车减震器的阻尼特性114.3.1 阻力速度特性114.3.2 阻力位移特性134.4 摩托车减震器的阻尼力144.4.1 复原行程阻尼力计算144.4.2 压缩行程阻尼力计算164.4.3 减震器额定阻力174.4.4 示功图175 摩托车后减震器的构造设计5.1 减震器的主要零件构造参数195.1.1 工作缸径确实定195.1.2 贮油筒径确实定195.1.3 减震
11、器基长确实定205.1.4 工作行程205.2 摩托车后减震器主要零件的构造设计215.2.1 弹簧的构造尺寸设计和计算215.2.2 减震弹簧按实际工作状态绘图的优点245.2.3 减震器减震杆杆的设计245.2.4 活塞环设计计算265.2.5 贮 油 筒295.2.6 导向套衬套305.2.7 油封316 摩托车减震器主要零部件的组装工艺6.1 装配工艺原则346.2 装配工艺流程346.2.1 活塞、活塞杆的装配346.2.2 前减震器总成装配357 摩托车后减震器的检验与质量评定7.1 出厂检验367.2 减震器型式检验367.3 减震器质量等级评定方法378 总结(38参考文献39
12、致谢401 绪论世界上第一个有记载、比较简洁的减震器是1897年由两个姓吉明的人制造的。他们把橡胶块与叶片弹簧的端部相连，当悬架被完全压缩时，橡胶减震块就遇到连接在汽车大梁上的一个螺栓，产生止动。这种减震器在很多现代汽车悬架上仍有使用，但其减震效果很小。机动脚踏两用车实际上是内燃机技术与自行车技术相结合的产物，它开拓了摩托车的有用时代。随着摩托车的快速和适应野外行驶的需要，必需提高车辆对路面的缓冲力气。早在 1899 年，贝劳摩托车上开头用了弹性后悬挂装置，后来比利时 H 型摩托车承受了前轮弹性悬挂，以及英吉安 C 3摩托车承受的前、后轮弹性悬挂均可算作早期摩托车悬挂装置的精彩代表。特别是二轮
13、摩托车在操作性、稳定性、舒适性方面，与悬挂装置有着重要的关系。1990 年就开头在前轮承受金属弹簧张力的双向、平行连接装置，30 年月便制造了利用管内粘性机油的液压减震器。1995 年后前轮悬挂装置就承受了伸缩管式和底部杠杆式两类前叉。在伸缩筒式前叉、望远镜式的二个筒内由于有螺旋弹簧和油缸，加工精度要求高，生产效率很低，阻碍了进展和应用。1960 年二轮摩托车的大批量生产， 底部杠杆式前叉处于全盛时期，该系统具有构造简洁、价格低廉等优点。后来伸缩筒式前叉又重上市，用于当时盛行一时的两轮赛车上，伸缩筒式前叉优秀的行驶性能方被充分证明。因此，大批量生产的摩托车也竞相承受伸缩筒式前叉，而且由于加工技
14、术的提高，伸缩筒式生产精度也得到了保证。所以，至今为止，各种型式的两轮摩托车都承受伸缩筒式前叉。1910 年开头对后轮悬挂装置的要求也迫切了，由于全链条传递驱动力，后轮必需承受长距离的固定方式。所以车体的缓冲仅只在坐垫下面安装有一金属弹簧。1950 年才开头有正式的后悬挂装置。最初称为滑栓式，并尝试承受摇臂式。50 年月后半期才确立了摇臂式后悬挂装置，即是现代两轮摩托车的后悬挂装置的根底。同样，为了提高行驶稳定性、乘坐舒适性，后轮行程逐年增大，减震器组件行程在构造上受到了限制。因此前倾后减震器、后减震器组件安装位置前移等，用以增大杠杆比的方法增大后抡幸臣。进入 70 年月又开发了装有单减震器的
15、单减震系统，特别是 1973 年开头用与越野车之后，大路赛车，大型运动车均很快地承受了这种单减震器后悬挂系统。两轮摩托车，其发动机排量从 50 cm3 的家用车到 1500 cm3 的大型旅游车。对悬挂装置，依据不同排量、不同用途的车辆的要求，其设计的方法各有不同，但又存在有共同之处，即最近的悬挂装置将行驶稳定性、操终性、舒适性都放在主要位置上。大局部两轮车还是承受液压式伸缩式前叉，除了要求完全吸取较大的冲击，提高构造刚度外，最终承受经四氟乙烯teflon处理的金属套筒用作滑动外表，大大的减小了伸缩筒运动时产生的摩擦。两轮车增大车轮行程就具有良好的舒适性，最近前叉行程增大为 140180mm，
16、 越野车可达 300mm 左右，且具有降低弹簧刚度、阻尼力的倾向，向提高稳定性的方向进展。固然在不断增大车轮运动行程，两轮车在一人或二人乘坐的不同载荷条件下， 车体下沉量是不同的。特别是制动时由于重心前移，车体姿势变化更大。承受空气调整式的油气悬挂装置或抗“点头”装置的悬挂装置，可以有效地防止紧急制动时的车体前倾变化。自从 20 世纪 60 年月开头，几乎每年都有几十项减震器专利消灭，表 1 是汽车文摘摘录的汽车悬架减震器专利技术的统计，其中在美国申请的专利技术尤为多， 且专利申请人大多是日本的公司和个人。国内外减震器产品在很多方面存在着较大的差距：1产品的构造与性能方面减震器的可拆性与速度特
17、性间的差距；2制造技术与工艺设备方面原材料、减震油、橡胶制品、连杆制造工艺、冲压工艺、粉末冶金制造工艺、贮油筒制造工艺等方面的差距；3测试手段方面；4总成装配方面，此外，由于轿车减震器是作为一个不行拆元件整体出厂销售的，一旦其中某个小零件发生失效，整个减震器也就报废了，因而减震器技术的进展和争论应当成为我国汽车行业进展和水平提高的一个重要课题。我国自 1957 年 7 月洪都机械厂成功地仿制 M72 型边三轮摩托车，揭开了我国生产摩托车的历史以来，到 1978 年摩托车生产量为 1.2 万辆。改革开放以来， 我国摩托车生产量得到了飞速增长，品种不断增多。目前在我国已形成了自己摩托车工业生产体系
18、，到 1995 年的生产量超过 700 万辆，已成为世界上第一摩托车生产国。与摩托车生产相适应的减震器产量已达 1500 万支，能生产 9 大系列 50 余种型号，根本满足了我国摩托车生产的进展需要，局部产品已到达了国际同类产品水平， 为我国摩托车工业的技术水平提高和进展打下了根底。2 总体方案设计2.1 争论内容及试验方案争论内容：1减震器整体方案分析与设计2) 摩托车减震器系统的弹簧特性摩托车悬挂装置的挠度摩托车悬挂装置的抱负弹簧特性摩托车悬挂装特性置的实际弹簧3) 弹簧的材料及工艺弹簧材料的选用弹簧的制造工艺4) 减震器的速度特性及阻尼力节流阀的压力特性减震器的速度特性减震器阻尼力产生原
19、理试验方案：前减震器有很多种，常见的有弹簧空气阻尼式前叉、弹簧液力阻尼式减震器、油气伸缩式减震器等。其中弹簧空气阻尼式前叉虽然构造简洁、造价低，但是它是以活塞管之间的间隙为空气阻尼的双向用途减震器，所以起减震效果不及其他构造的抱负。然而油气伸缩式减震器的减震效果都很佳，甚至到达抱负的减震效果，增加了舒适性和安全性。但其构造简洁，造价昂贵，大都用在大型或高级二轮车上，如雅马哈 XJ750 型、XJ750E ，铃木 GS750 型赛车等。而弹簧液力阻尼式减震器不但构造简洁，造价低，而且减震效果好，所以我将承受弹簧液力阻尼式前减震器作为我的试验方案。2.2 工作原理弹簧液力阻尼式减震器是摩托车目前使
20、用最为普遍的减震器。其工作原理简要介绍如下。液压阻尼式减震器的构造与吸入式泵根本相像，不同之处只是液压减震器的缸体上端是封闭的，且在阀门上留有小孔(如图2-1所示)图2-1液力阻尼式减震器工作原理当摩托车前轮遇到凸起的路面而受到冲击时，贮油筒被压缩，减震弹簧也被压缩， 固定在贮油筒内部的减震杆组合也随之上移，而工作缸不动，于是工作缸下方的容积缩小，油压上升，油液便进入缓冲弹簧所在的空腔，同时油液也从减震杆下端的两个小孔进入减震杆内部，这时油液流淌阻力较小，减震弹簧起主要减震作用。假设当前轮受到较严峻冲击时，减震弹簧被快速压缩，为了增加弹簧的刚度，我承受了变节距的设计方案，其弹簧是由两断不同节距
21、的圆柱弹簧组合而成，所以其弹簧特性为两段直线组成，随着小节距弹簧依次被压并圈，使弹簧的刚度快速增大，这样不仅减小了悬挂装置在动绕度终点的冲击，而且减小摩托车高度随载荷的变化。当前轮遇到凹下的路面时，由于减震弹簧和车轮等重量作用，贮油筒向下移动， 工作缸下方的容积增大，压力减小，缓冲弹簧所在的空腔容积缩小，压力上升，油液从减震杆中部的小孔进入减震杆内部，同时油液从减震杆下端的两个小孔进入工作缸下方的空腔这时油液流淌受到很大的阻力，这样对减震弹簧回弹起了阻尼作用，从而起了减震作用。3 摩托车减震器的功能和构造形式3.1 减震器的功能减震器又称缓冲器。它的功能是缓和由于路面不平引起的冲击，衰减摩托车
22、的振动；提高乘坐舒适性，保护货载；减低车体各局部的动应力，增加零件的寿命；加强轮胎的附着性，有助于摩托车的操纵性、稳定性。减震器的机能是利用流体通过孔、隙产生的粘性阻力。承受的工作流体有气体、液体，由于气体粘度太小故很少承受。通常用液体，其粘度虽随温度变化较大，但假设使液体在紊流下工作，作为运动速度的函数的阻尼力可以保持稳定。和固体摩擦减震器相比，利用液体紊流阻力的减震器，在确定阻尼力和吸取能量的条件下，质量小，尺寸小，并在相当的范围内具有能任意规定阻尼力对工作速度的关系等优点。现在液力式减震器是摩托车唯一的有用型的减震器。3.2 摩托车前减震器的构造形式3.2.1. 弹簧空气式上部外筒和下联
23、板焊接或直接弯成叉形与转向立柱焊接图 3-1，其内部安装有弹簧及前叉筒。前叉筒通常承受树脂衬套封有润滑脂在外部内部滑动，筒壁间的摩擦产生阻尼力。当弹簧压缩到极限时，其中间的限位橡胶块也被压缩，减缓了弹簧进一步被压缩时的冲击。该构造简洁，轻、价廉、被轻松车广泛承受。图 3-1 弹簧空气式前减震器1-前叉筒；2-弹簧；3-限位块；4-转向立柱；5-外筒3.2.2. 单筒伸缩式如图 3-2 所示：无缝钢管的外筒用以固定前轴；内筒被上、下联板所夹紧，在其下端设计有铸造或烧结合金的活塞，活塞上部设计有阀片。当活塞在外筒内滑动时， 油液通过活塞及内管上的阻尼孔产生阻尼力。弹簧安装在内筒外侧。当内筒向下运动
24、接近外筒底部时，其底部的内孔被油孔挡销插入，对减震油产生很大的节流作用。正是这个节流阻尼力相当于组合式弹簧特性曲线中上升段，吸取了最终的冲击，防止了内筒与外筒底部的刚性碰撞。由于价格比较廉价，一般为二轮车所用。图 3-2 单筒伸缩式前减震器1-弹簧；2-内筒；3-外筒；图 3-3 双筒伸缩式前减震器4-活塞；5-档销1-活塞杆芯管；2-衬套；3-外筒；4-活塞；5-内管3.2.3. 双筒伸缩式如图 3-3 所示： 刚制内筒在外筒中滑动，内筒下端的内侧装有衬套，在衬套内侧装有固定于外筒底部的活塞杆和活塞，在活塞杆管壁上设计有阻尼孔和活塞一起产生的阻尼力。一般外筒承受铝合金。由于弹簧安装在内侧下端
25、以活塞为支承，外观就显得轻松，因此大多用于大型二轮车。3.2.4. 油汽伸缩式其构造图 3-4与双筒伸缩式前减震器一样，在内部上部设计有密封的气室， 承受了具有不同耐压形式的油封。由格外松软的金属弹簧和空气压力形成的组合弹 簧，使减震器具有格外优良的弹簧特性。左、右前叉内筒的气室是连通的，使左右空气压力相等，以到达调整左、右叉阻尼力的目的。转动外筒下侧的手柄油缸内设计有旋转阀杆转动，即转变油缸的阻尼孔径，以到达调整阻尼力。另外在内筒上端设有弹簧调整装置，即可依据弹簧的初期负荷进展调整其预压缩量。因此，此前减震器具有多种调整功能，可得到更完善的性能。但由于价格昂贵，常用于大型或高级二轮车。图 3
26、-4 油汽伸缩式前减震器1-气室；2-内筒；3-外筒；4-制动器；5-旋转阀杆；6-释放阀3.2.5. 防下沉伸缩式前减震器最近承受松软弹簧的二轮车，随着制动力气的提高，在紧急制动或转弯制动时， 车体前部会严峻下降产生前减震器下沉现象。防下沉式前减震器即在外筒下部装有师释放阀，在机械或电磁操纵下，释放阀可转变回油路径，依据制动力的增大比例来增大前减震器压缩时的阻尼力，即能有效的防止下沉现象。图3-4 是防下沉伸缩式前减震器的一例。4 摩托车减震器的主要特性4.1 摩托车减震器的弹簧特性4.1.1 摩托车悬挂装置的挠度G1静挠度:f2(mm) (4-1)cc2图 4-1 悬挂及减震系统f 称为在
27、质量 G 簧上载荷作用下弹性元件的静挠度，如图 4-1 各种不同用c2途的摩托车，对其静挠度要求也各不一样表 4-1，其中越野车要求最大。大路车次之，通用车较小。表 4-1前、后悬挂装置的静挠度匹配，对摩托车行驶舒适性关系极大，一般要求前悬挂静挠度大于后悬挂静挠度，以削减纵向角振动。2动挠度：悬挂装置的动挠度是指摩托车在不平路面上行驶时，悬挂装置在其动载荷作用下的变形量。动挠度通常按其响应的静挠度值确实定比例来选取：通用车： fd=0.50.7 fc(4-2a)大路车： f=0.50.7 fdc(4-2b)越野车： f=0.50.7 fdc(4-2c)4.1.2 摩托车悬挂装置的抱负弹簧特性摩
28、托车的弹性元件几乎只承受刚质螺旋弹簧最简洁的螺旋弹簧是截面圆柱形的具有“线形”刚度不变的螺旋弹簧，如图 4-2 所示。PN图 4-2 弹性元件的特性fmm然而，摩托车在行驶过程中则要求弹性元件是变刚度的，而且刚度随负荷增加是递增的，以便在不同的负荷下，使摩托车的车身的固有频率接近恒定。因此，为了获得摩托车的最正确舒适性，摩托车减震器缓冲弹簧应具有的抱负弹性特性是如图 4-3 所示：（1） 弹簧刚度不应是常数，弹性元件应是变刚度的。在压缩时刚度渐渐增大， 复原时刚度也应渐渐增大，具有渐进式弹性特性。这样不仅可削减在动挠度终点时的冲击，而且还可削减摩托车车身高度随载荷的变化；（2） 从设计位置静挠
29、度起，在相当于 60%的动挠度的压缩和伸张的变形范围内，其刚度应为常数，或者变化不大于20%，以保证摩托车在平坦路面上行驶的舒适性；（3） 当超过 60%的动挠度范围后，由于弹簧刚度是递增的，即当载荷增加时， 弹簧的附加静态压缩是尽量小，以适应摩托车载荷变化较大的特点，一般最大动挠度处的容许载荷可达静载荷的 34 倍；（4） 在静载荷为半载的状况下，要求静挠度 fc保持不变。因此，应合理地选择好静挠度四周的悬挂刚度，以保证摩托车常常在静挠度四周工作时的小幅度振动。图 4-3 抱负的弹簧特性各种车辆依据其使用目的则要求的弹性特性各有不同。以乘坐舒适性为目的的车辆，弹簧应调整得松软一些，以满足反映
30、快，即使是在不平路面上也应具有良好的舒适性。以行驶安全性为目的的车辆大路赛车弹簧刚度大，其刚度应随载荷而递增， 以至于在受到很大冲击时，可避开因弹簧伸缩量过大，导致车轮离地，影响其加速性和附着性能特别是倾向附着性能，以保证行驶的安全性和稳定性。即使是高级赛车，一般将弹簧刚度调得很“硬“，当其在不平路面上行驶时，甚至在制动力缓慢增加的状况下，前轮也会消灭短时间的抱死现象，必需装备“防抱”装置。4.2 摩托车减震弹簧的材料及工艺4.2.1 弹簧材料的种类1碳素弹簧钢：碳素弹簧钢是制造弹簧的主要钢种。依据 GB4357-84 标准碳素弹簧钢有 65、70、75 和 85 等，其优点是价格廉价。钢的纯
31、度和热扎外表质量不比合金弹簧钢差，由于淬透性差所以适用于中小型摩托车。本次设计也将承受此类钢种。2合金弹簧钢：在合金弹簧钢中常参与合金元素锰、硅、铬、钒等，主要用于提高淬透性， 强化固溶体， 细化晶体， 改善其机械性能， 提高屈强比s s = 0.750.90 50c 。srb 按 GB5218-85 标准，合金弹簧钢有 50CrVA、65Mn、55Si2Mn、60Si2MnA 等。硅锰弹簧钢，将硅、锰同时参与钢中，不仅能明显地提高钢的淬透性，而且经调质处理后，屈强比可提高 85%以上，弹性极限也大大提高。同时，硅能增加弹簧钢的低温回火稳定性，还提高钢的抗氧化性。4.2.2 弹簧制造工艺（1）
32、 冷卷成形工艺：有芯轴卷簧工艺，在弹簧的卷制过程中，假设卷制力越大，卷绕后反向转动的速度越高，转数越多，则回弹量就越大。在实际生产中，确定回弹量的实质就是确定卷簧芯轴的直径。（2） 自动卷簧工艺：图4-4是自动卷簧机工作原理示意图。金属丝从材料架上引出后，首先经校直机构 1、辊轮 2，再经导向板 3 进入卷绕机构。卷绕机构由卷绕杆 4、芯轴 5 和节距爪 6 组成。金属丝进入卷绕机构后，被卷绕杆 4 顶住，然后沿两个一般互成 60 角的卷绕杆围绕芯轴 5 做螺旋圆周运转，弯曲卷绕成螺旋形弹簧圈。弹簧节距的大小 是由节距爪 6 把握的，它可以沿轴向运动，依据所设计的弹簧节距的尺寸调整位置。把握凸
33、轮轴，每转动一圈卷制一跟弹簧，卷制后的弹簧端部须磨平，磨平局部不少于圆周长的 3/4，端头厚度不小于簧丝直径的 1/4，并保证两端面有良好的平面度和与轴线的垂直度。图 4-4自动卷簧机工作原理1- 校直机构；2-送料辊轮；3-导向板；4-卷绕杆；5-芯轴；6-节距爪；7-切刀4.3 摩托车减震器的阻尼特性摩托车减震器的阻尼特性包括摩托车减震器的阻力速度特性和阻力位移特性。4.3.1 阻力速度特性减震器阻尼力随活塞速度的变化规律称为减震器的阻力速度特性，用下式表示：r = g u cN(4-3)式中： g 阻尼系数；u 减震活塞的速度，m/s；c 活塞上阻尼空的特性指数。c 值的大小是随阻尼孔的
34、大小、外形及单向阀的外形、刚度不同而变化的。当阻尼孔足够大时，可取 c =2；要使减震器的阻力随所受外力成正比例的变化，则取c =0.61.0。摩托车减震器的阻力速度特性常见的有三种形式图 4-5，分别为二次方型 c =2、比例型 c =1、饱和型 c =2/3。其中二次方型，在活塞速度低时的阻力小，速度高时的阻力大，而且构造简洁，广泛用于后减震器，舒适性比较好。对于高速高性能车辆常承受的比例型和饱和型，在较宽的振动频率范围内，减震器都具有足够的阻力来抑制车轮产生的大的跳动，能保持轮胎和地面见的良好接触，因而有利于摩托车行驶稳定性。图 4-5 三种阻尼特性一般设计中常用比例型进展计算。为了使摩
35、托车获得较好的稳定性，行程中根本相等，或复原行程略大于压缩行程；后减震器的阻力复原行程却比压缩行程大得多， 见表 4-2。而且不同用途的车辆也相互不一样，一般越野车、赛车要求大，通用车要求小。表 4-2前减震器后减震器通用车大路车越野车通用车大路车越野车rN120300400复原5010010160300600800压缩3570 85230 70120 2050 601205001000100150表中为 =0.3m/s 时的阻力。单向作用式液力减震器在受压缩时，活塞上的单向阀完全翻开，其优夜流淌通道很大，因此没有压缩阻力。4.3.2 阻力位移特性减震器作正弦相对运动时，阻力随其活塞位移的变化
36、规律，称为减震器的阻力 位移特性。图 4-6 表示速度特性饱和型的活塞，其阻力在压缩行程和复原行程中的变化曲线。封闭曲线所围成的面积表示减震器吸取外来振动所做的功，所以此图形也称为减震器的示功图。当减震器行程确定时，其振动频率增大，最大的阻力随之增大，则示功图面积也增大，说明减震器衰减振动的力气增大。图 4-4 所示的示功图中，频率为 85Hz 的示功图面积较大，即说明衰减振动的力气较大；频率为 60Hz 示功图面积较小，则衰减振动的力气也相对较小。图 4-6 示功图和速度特性具有不同速度特性减震器的示功图的外形也各不一样，如图 4-7 所示。假设在减震器行程、振动频率一样的状况下，饱和型十公
37、土面积最大，比例型次之，二次方型最小。图 4-7 不同速度特性的示功图a)二次方型 b)比例型 c)饱和型当振动频率确定时，减震器行程增大，其最大衰减力也随之增大如图 4-8 所示 ， 同时示功图面积也增大。图 4-8 定频率变行程示功图4.4 摩托车减震器的阻尼力4.4.1复原行程阻尼力计算1活塞杆上小孔d 2的流量(阻尼力计算简图Q+ Q1 f2 f= pd 2 - d412 ) v (m3 / s )(m3 / s)(4-6)3将上式整理得：(4-13)式中：其它符号同前。4.4.3 减震器额定阻力额定阻力系指减震器在规定的试验速度时所产生的阻力值，通常规定试验速度为 0.3m/s 和
38、0.5m/s。减震器的额定阻力分为复原阻力和压缩阻力，它是减震器最重要的性能指标，其大小范围见下表压缩阻力可取复原阻力的 0.10.4 倍，其最大值不超过表 4-3 中的值。表 4-3减震器额定阻力Nfy16854802510043702036459080120648522480680100150729325700120013025090100工作缸径 D复原阻力 p压缩阻力 p工作行程 s4.4.4 示功图QC/T6393 摩托车减震器试验方法规定承受正弦或余弦激振方式，进展减震器示图 4-9CY80 前减震器示功图1理论示功图；2实测示功图5 摩托车减震器构造设计5.1 摩托车减震器的主要
39、零件构造参数航空航天工业标准 HBm82-89简称航标，后同摩托车筒式液压减震器对摩托车减震器的主要参数，技术要求作了明确的规定。5.1.1 工作缸径 D 确实定依据减震器的最大卸荷力和缸筒内最大压力强度来计算工作缸筒的直径：(1 2) pP p1- l 2 tD=(mm)(5-1)式中：pt复原行程最大阻力，N；p工作缸筒内最大允许压力，Mpa，一般取p=0.30.6Mpa；l 活塞杆直径与工作缸筒内径之比； 双筒式， l =0.40.5;单筒式, l =0.300.35.在依据工作缸筒直径系列表 5-1进展圆整。标准规定了摩托车减震器工作缸筒直径系列为 16、20、22、25mm，一般依据
40、摩托车的排量大小来选定表 5-1。表 5-1摩托车减震器的主要构造参数mm公称尺寸工作缸直径 D贮油筒外径 D 1基准长度 L1616241602020321702222361802525401955.1.2 贮油筒直径 Dc确实定贮油筒直径 D =1.381.45D，壁厚 4.07.0mm，贮油筒最大外径 D 1 =1.5c1.6D，贮油筒外径系列为 24、32、36、40mm，固然也有可能小于或大于系列值。贮油筒作用主要是贮存介质油，除补偿由于缸内容积变化产生的外渗漏油外，还容纳因温升而保证产品主要指标的前提下，贮油筒外径应稍大一些，对减震器贮油、散热、改善吸震力气都是有益的。5.1.3
41、减震器基长 L 确实定减震器的基长较长，给摩托车设计总布置带来确定程度的不便，但是基长太短， 必定会使部件过分简化而影响减震器的性能。减震器基长为设计尺寸，它是减震器在压缩到底时，二端吊环的中心距 Lmin与行程 s 的差值，即：L = Lmin- S(mm)(5-2)则减震器拉伸到最大长度为：Lmax= Lmin+s(mm)(5-3)还规定压缩到底长度 Lmin的允差为+3 mm，最大拉伸长度 Lmax允差也为正值。5.1.4 工作行程 S摩托车减震器和弹簧组合为一体，行程为 40110mm，由于还有悬挂装置杠杆比的因素，减震器行程甚至更小些。前减震器通用车越野车发动机排量cm 3 工作行程
42、缸 径F 22工作缸径50907090200230缸 径F 261001259010026230250F 30250500100120F 30F 39250280436007501001202702908001000120140280300表 5-2工作缸筒径系及行程选定mm依据给定的条件工作行程 S=501mm 和发动机排量为 125cm 3 ，以及上面所描述的选择方法，在通过比照以上表 5-1 和表 5-2 确定：取工作缸径 D=22mm，则取贮油筒外径 D 1 =40mm，取壁厚 7mm，则 D =26 mm，基长 L=195mm。c5.2 摩托车减震器主要零件的构造设计5.2.1 弹簧的构造尺寸设计计算在依据一般圆柱螺旋弹簧尺寸系列摘自 GB/T13851993局部表 5-3弹簧丝直径 d/mm第一系列其次系列0.450.60.70.80.911.21.622.533.544.50.320.550.651.41.82.218202225283032353840424548505255581501601701801902002202402602803003203403603804004204504805005205505806002.8