[发明专利]液压减振器局部压力损失及活塞孔等效长度的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压减振器，特别是液压减振器局部压力损失及活塞孔等效长度的计算方法。

背景技术

液压减振器的阻尼特性对悬架系统性能及车辆行驶平顺性具有重要影响，它不仅与减振器及节流阀的结构参数有关，而且与油液沿程及局部压力损失有关。液压局部压力损失对建立精确的减振器节流阀参数设计及可靠特性仿真数学模型具有重要影响，由于减振器压力损失是非线性的，而在实际减振器设计中大都取线性常数，甚至忽略了局部压力损失，因此，很难建立准确可靠的减振器设计及特性仿真数学模型，不能满足汽车减振器设计及特性仿真的要求。目前，对于减振器局部压力损失计算，国内外大都是利用流通有限元仿真软件，通过建模进行数值仿真，能够得到在给定减振器运动速度下的油液流动状态及近似特性值，但是由于在减振器不同运动速度情况下的压力损失是变化的，因此，该方法不能满足减振器现代化CAD设计及特性仿真的要求。

由于受节流阀片变形解析计算及油液非线性压力损失解析计算理论的制约，目前国外对减振器节流阀参数设计还没有可靠的设计方法，大都是首先凭经验确定一个常通孔面积，然后通过“反复试验＋修改”的方法，最终得到减振器常通孔面积设计值，因此，设计及试验费用高，开发周期长，难以满足汽车行业快速发展的要求。目前，我国在液压减振器设计及特性仿真研究方面取得了突破，例如，山东理工大学已解决了制约减振器设计的节流阀片变形解析计算问题，并且对油液局部压力损失及活塞孔等效长度折算进行了一定的研究，为实现液压减振器节流阀参数CAD设计奠定了可靠的理论基础。随着汽车工业的快速发展及汽车行驶速度的不断提高，对减振器设计提出了更高的要求。因此，为了满足液压减振器节流阀参数设计及特性仿真精确建模的要求，必须建立一种准确、可靠的液压减振器局部压力损失及活塞孔等效长度的计算方法。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种准确、可靠的液压减振器局部压力损失及活塞孔等效长度的计算方法，其计算流程图如图1所示。

本发明所提供的液压减振器局部压力损失及活塞孔等效长度的计算方法，其特征在于采用以下计算步骤：

（1）确定活塞孔突然缩小的局部压力损失系数：

根据塞孔总面积与活塞缸筒和活塞杆之间环形面积的比值A₂/A₁＝的大小，查阅《液压设计手册》，确定活塞孔突然缩小的局部阻力系数，其中，D_h为活塞缸筒内径，d_g为活塞杆直径，d_h为活塞孔直径，n_h为活塞孔的个数；

（2）确定活塞孔方向改变的局部压力损失系数：

根据活塞孔的角度，确定活塞孔方向改变的局部阻力系数；

（3）确定活塞孔突然扩大的局部压力损失系数：

根据活塞孔直径，活塞孔的个数n_h，复原阀内腔中固定复原阀片底座的半径，复原阀内腔半径，即阀口半径，确定活塞孔突然扩大的局部阻力系数；

（4）确定减振器临界速度点：

根据减振器活塞缸筒内径，活塞杆直径d_g，活塞孔直径d_h和个数n_h，油液运动粘度及油液层流与紊流的临界雷诺数Rec＝2300，确定减振器临界速度为： 

；

（5）计算活塞孔的沿程压力损失系数：

根据活塞缸筒内径，活塞杆直径d_g，活塞孔直径d_h和个数n_h，油液运动粘度及油液层流与紊流的临界雷诺数Rec，减振器运动速度V，及步骤（4）中的减振器临界速度，对活塞孔的沿程压力损失系数进行计算：

；

（6）计算减振器活塞孔的等效长度：

根据活塞孔的物理长度，活塞孔直径，步骤（5）中的沿程压力损失系数，及步骤（1）～步骤（3）中的，和，计算在不同减振器速度下活塞孔等效长度为：

                           。

本发明比现有技术具有的优点：