半主动电子减振器内置式阻尼调节阀参数化设计研究

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半主动电子减振技术可提高车辆行驶平顺性和操控稳定性,阻尼调节阀作为半主动电子减振技术的核心硬件,已成为车辆悬架领域的研究热点之一。目前国内对阻尼调节阀的理论研究相对较少,鲜有企业推出可面向市场的可靠阻尼调节阀产品,在阻尼调节阀建模仿真及加工测试方面基本处于空白阶段。本文以半主动电子减振器阻尼调节阀为研究点,设计一款适用于摩托车的内置式阻尼调节阀,为了完成其结构参数化设计及验证,对其进行了建模仿真及试验研究。本文主要研究工作如下:(1)内置式阻尼调节阀结构设计及原理。利用建模软件设计一款适用于摩托车的内置式阻尼调节阀,涵盖零部件结构设计及材料属性定义,分析其工作原理,并提出阻尼调节阀设计指标。(2)为了掌握阻尼调节阀工作特性并确定其零部件详细结构参数,结合主阀级和先导级圆周阀口过流面积分析,分别搭建其在不同工况下的压差-流量数学模型;并建立先导阀芯和主阀芯的力平衡方程式,推导出阀芯系统传递函数,分析阀芯响应影响因素。(3)为了完成阻尼调节阀结构参数化设计,基于Maxwell对先导阀芯电磁力仿真分析,利用AMESim读取电磁力数据并搭建阻尼调节阀液压仿真模型,采用变参数仿真获取其在不同工况和不同结构参数下的压差-流量及阶跃响应特性曲线,根据阻尼调节阀设计指标,选取较优结构参数下的仿真曲线进行分析说明,确定其最优结构参数。(4)为了验证最优结构参数是否满足阻尼调节阀功能及设计指标要求,对阻尼调节阀零部件和试验工装进行设计、图纸绘制、加工及试装配;其次介绍测试台工作原理及测试方案并进行样件测试,测试与仿真结果对比分析可知,样件基本达到阻尼调节阀功能及设计指标要求,验证了阻尼调节阀工作原理、建模仿真分析、结构参数化设计的合理性及正确性。
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