油气弹簧的阻尼特性研究

王光宇

摘 要：介绍了油气弹簧的结构及其工作原理，研究其阻尼特性，并建立了数学模型利用Simulink进行仿真。分析初期节流缝隙宽度和节流缝隙长度对阻尼特性的影响。结果表明;油气弹簧的阻尼力与节流缝隙宽度成反比，与节流缝隙长度成正比。

关键词：油气弹簧;阻尼;仿真分析

0 前言

油气弹簧的阻尼特性是车辆悬挂系统的重要特性，它们取决于物理和结构参数的选取[1]，文中从油气弹簧的实际结构出发，对弹簧的阻尼特性进行分析，建立数学模型，利用Simulink软件编程进行仿真，分析各参数对油气弹簧阻尼特性的影响，为油气弹簧的性能改善提供了参考。

1 油气弹簧工作原理

如图1所示为油气弹簧结构图，在油气弹簧的上连接体装有充气孔，可以向油气弹簧内充入气体。下连接体设有冲油孔，可以向油气弹簧冲入液体。在油气弹簧活塞杆底部安装有节流阀系，当活塞杆与外缸体相对移动加快时，它们之间的相对速度增大，油液经节流缝隙流过，使节流阀片弯曲变形，节流缝隙增大，产生节流阻尼力，当它们相对移动缓慢时，它们之间的相对速度缓慢，油液经初始设计的节流缝隙，产生阻尼力，当相对速度达到一个固定值时，弯曲变形量与节流阀片相等，实现阀片开阀。

2 数学模型建立

油气弹簧活塞杆运动时，上油腔的油液经过节流阀系流到下油腔，产生阻尼力，以此来研究阻尼特性。首先确定阻尼力的大小：

（1）

为油气弹簧实际挤压面积;