174 钢珠式减振器在铣床模型机上的减振实验研究
钢珠式减振器在铣床模型机上的减振实验研究
第 1章 绪 论
1.1 机床振动问题的研究现状和发展趋势
目前还仅限于普通机床研究、对高速或超高速机床的动态特性的研究 还罕见报道。超高速机床具有高刚度、高抗振性，比传动机床动态性能高5 —10 倍，刚度高 50%左右，通常不小于 100N/0.001mm 的数量级，所以有 必要研究超高速机床的动态特性。确定机床结构的振动对加工精度的影响。 找出机床的薄弱环节，并从机床结构的动态特性方面，提出一些抑制及改 造措施。在超高速机床上进行不同工况条件下的动态特性实验，切削条件 下的实验与上面的工艺实验同时进行，主轴转速为1700转/分、9000转/分。 实验证明机床的动态性能和各项振动指标为各阶固有频率，各阶振型和阻 尼，动刚度及幅频、相频特性。
目前，对机床动态的研究主要有试验模态分析法和有限元法。首先分 析各个零部件的结构（如床身、立柱、床头和工作台）在三维软件pro/E中 建立CAD模型，分别导入 Ansys分析软件中，作模态分析测出固有频率和 振型。结合实际结果，找出薄弱零部件，并提出优化方案。
仅分析个别零部件，无法全面反映机床整机的性能，因为各零件之间 结合部对整机的动态性能影响很大，所以有必要做包括结合部在内的整机 动力学分析。近几年已有北京理工大学、东南大学、上海交通大学等少数 研究机构用有限元法分析整机动态性能，他们采用的研究方法各不相同， 特别体现在结合部的处理上，精度有高有低，难度有易有难。我们尝试了 一种新的方法，在 pro/E 中装配各种零部件的CAD 模型，作为导入专门的 前后处理软件 Hypermesh 中划分网格，再导入 Ansys 中分析，该方法全部 在商品化软件平台上进行。 它的优点： 1、 CAD 模型从pro/E导入Hypermesh 时，可以保证模型完全准确地导入，不需做任何修改。2、结合部直接采用
软件中现有单元，可以方便地调整参数。
国外，机床结构的动力学修改和动态优化设计等方面的研究发展很快， 普通采用有限元法对机床部件及整体进行动态特性分析，并已用于高速机 床的开发和研究中。
西班牙的M、Zatarain用有限元法对立柱移动式铣床进行模态分析，采 用 Nastrain 和 T-deas 两种商用软件，建立包括床身、立柱、头架及它们之 间的滚动导轨结合部在内的整机模型，并进行了模态分析，可以通过几种 方案的比较，选择其中较合理的结构。
韩国科学技术高级学院Jung DangSuth和Dai HiuLee用有限元法分析高 速机床的主轴外壳的阻尼特性，并用有限元法对高速铣床的滑块结构进行 分析，得到一种新型的复合结构，不仅减轻质量，还提高了它的阻尼系数。
1.2振动的危害及其产生的原因
机床振动是不希望产生的。这是由于振动所产生的噪声可能刺激操作 工人，引起疲倦，使其工作效率下降；并且它又可能使机床零件过早出现 疲劳破坏，从而使零件的安全程度、可靠性和强度下降；机床的振动还会 导致被加工工件的表面粗糙度和精度降低，刀具寿命和生产率下降。因此， 必须了解机床振动的规律，并尽可能加以限制。
机床工作时发生的振动基本上分为三大类：一是自由振动，二是受迫 振动，三是自激振动。
1.自由振动，是在系统本身所固有的内力作用下发生的， 而不受外 力的作用。在自由振动的状态下，系统以它的一个或几个固有频率振动着， 这些固有频率是动态系统所具有的特征。自由振动通常是通过地基传来的 冲击引起的，有时也是由于往复运动的部件快速反向所引起的。一般来讲， 多自由度系统的自由振动是包含几个频率分量的周期振动。
2.受迫振动，即指在外激振力扰动下激发的振动。例如在车床，铣床 和磨床上，常见到迴转主轴系统的受迫振动，其频率取决于迴转主轴系统 的转速。主要振源有以下这些：（1）地基引起的机床振动。（2）高速迴转
的机床不平衡部件和工件引起的振动。（3）机床传动机构的缺陷所引起的 振动。（4）切削过程的间歇特性搜引起的振动。（5）往复运动的机床部件 的惯性力所引起的振动。
3.自激振动，或称颤振，是刀具和工件之间自发产生的振荡，可以根 据其振幅突然增长的特点来加以识别。自激振动是由机床本身所产生的。 通常是由于切削过程的动态不稳定或在导轨上运动质量的动态不稳定（爬 行）或液压伺服机构的动态不稳定等原因造成的。发生自激振动的原因， 主要由以下这些（1）切削过程中，由于存在欠阻尼特性而引起初生颤振。 （2）前一次在工件表面产生的振纹，将使第二次走刀的切削深度发生周期 性的变化，从而产生交力而加强颤振。（3）由于机床结构本身特性所引起 的机床颤振。
机床的加工质量主要是由静态精度和动态特性决定，在机床设计中往 往已经确定其工作范围，在机床的使用中若在这个工作范围内达不到所需 要的加工精度，往往都是由振动引起的，而静态精度则是可以通过调整机 床达到的，动态性能在传统的机床设计方法中很难实现，而在现代设计方 法中，即虚拟样机技术则可以通过物理仿真提前对机床性能进行了解。振 动对加工的影响主要有：1、工件加工质量下降。2、产生大量噪音。3、加 工效率下降。4、振动引起工艺系统承受动态交变载荷，对机床薄弱环节易 产生破坏。
1.3预防机床振动的对策
随着生产技术的不断发展，对零部件加工质量要求的日益提高，防止 和消除机床的振动已成为迫切需要解决的问题。当开动机床进行加工时， 由于机床各运动部分彼此发生一定规律的相对运动，因而其摩擦表面上必 然有摩擦作用着，机床回转部分不平衡等因素必将使回转系统受到离心力 的作用，切削过程中刀具切入工件的金属层，将会使整个机床系统受到切 削力作用，这些作用力并非保持常值，有的是周期性变化的；有的可能同 系统某些元件的刚度轴线有一定的方位关系等，这些力在某些条件下会起
一定的激振作用，从而使整个机床系统或其零部件发生各种类型的振动。
一般说来，许多弹性振动部件系统都可背简化成单自由度振动系统，其 振幅的一般表示为：
2 22 2 1
14 n n P A K v v
x v v =
éù ???? êú -+ ?÷?÷
êú è?è? ??
（1－1）
式中A 表示振幅,P 是激振力，K 是系统刚度， n v 是 固有频率，v 是激 振频率，x 是阻尼。
由此可见，为减少机床振动的振幅，必须做到： （1） 减少激振力P （2） 增大系统中的刚度K （3） 增大系统的阻尼x
（4） 提高系统的固有频率 n v 或改变激振频率v ，以使两者远离。 为了减小振动带来的种种危害，减小甚至消除振动是很有必要的。主 要方法有：1、减少外界振动干扰。2、隔离振源。3、提高机床加工系统的 抗振性、增大系统阻尼。4、使用减振器。5、调整振源频率，避免产生共 振。
一般说来，增强“机床—刀具—工件”工艺弹性系统的刚度，是提高 工艺系统抗振性从而防止振动的最普遍方法，它在任何情况下可用来防止 受迫振动和自激振动，并能消除破坏工作过程平稳进行的个别冲击因素的 影响。因此，为了提高整个工艺系统的刚度，增强工艺系统各环节，特别 是切削力传递路线上最薄弱环节的刚度，显然是很重要的。当减轻零件的 重量既不会降低系统的刚度，也不会使系统特性发生其他不利的变化时， 减轻主振系统的质量同提高系统刚度的作用一样，都能提高系统的固有振 动频率，从而减小了振动的振幅，即起了提高系统抗振性的作用。必须指 出，增加振动系统的阻尼，例如适当调节零件某些配合处的间隙，以及采 用阻尼消振装置等，将增强系统对激振能量的耗散作用，从而就能防止和
消除振动，保证系统平稳的工作。当振动发生以后，减小激发振动的激振 力，即减小受迫振动时的外激振力，或自激振动时的内激振力，往往是必 须采取的消振措施。对于前者例如可减少回转零件的不平衡度；对于后者 则借助于改变切削条件等方法。
第 2章 铣床模型机的设计
2.1 X62W的结构分析
X62W型万能卧式铣床是
目前结构比较紧凑，用途比较
广泛的一种铣床。其主要特点
是：转速高（最高可达 1500
转/分）、功率大（主电动机功
率为7.5kw），刚性好，操作比
较方便。工作台装有丝杠间隙
消除机构，可以进行顺铣、逆
铣以及高速铣削。并且工作台
可以进行横向、纵向、升降三
个方向移动，纵向行程可以
实现自动循环和半自动循环
运动。
图（2—1）X62W 铣床
X62W铣床可以用圆柱、圆片、角度、成形、端面及棒形等铣刀进
平面、斜面、沟槽、角度、成形面及
切断等加工。使用分度头，可用来进行花键轴、离合器、齿轮及螺旋线等 铣削， 同时还可用来进行镗孔。 由于这种铣床的纵向工作台能正反扳专45 0 ， 可以铣削带螺旋线的工件，如钻头、铰刀、斜齿轮等，也可以给各种刀具
开齿，用途比普通铣床广泛得多。
X62W万能升降台铣床的主要组成部分及用途如下：
(1)床身——是机床的主体，用来安装和连接机床的其它部件。床身一 般是用优质灰铸铁铸造成箱形，主轴变速箱即在床身内。床身的前壁有供 升降台上下移动的垂直导轨。床身上面有水平导轨，横梁即在此导轨面上 移动。机床的主电机装在床身的后面。
(2)横梁——位于床身的上部。利用导轨可以调整横梁的伸出长度，并 可用床身侧面的螺母将其固定。横梁的前端装有挂架，铣刀刀杆的一端与 主轴孔相连，另一端则装在挂架上的孔中。在加工大型工件时，可加装特 种支架支持横梁，以增加其刚性，减少切削时的振动。
(3)支承架——支承架悬挂在横梁上，用来支承刀轴，以免在铣削时刀 轴发生振动和弯曲。有进给电动机，进给变速箱和进给传动机构等一套完 整的进给系统。进给变速箱：进给变速箱主要用来改变工作台和升降的进 给速度。
(4)刀轴——刀轴也称为刀杆。用刀轴来安装铣刀，它的一端为锥柄， 紧固在主轴锥孔中，另一端由横梁上悬挂的支承架支承。
(5)主轴——主轴用来安装、紧固铣刀轴并带动铣刀旋转，它与主轴 变速机构、主电机一起组成铣床的主传动系统。
(6)底座——底座用来盛冷却润滑液，支承床身并承受机床全部重量。
2.2 模型机设计说明
本实验主要是进行减振研究，为了简便起见，用模型机代替X62W铣床 进行。在体现出实际卧式铣床主要结构特点后，大部分的机构被忽略，且 模型机的设计不是本论文的重点，所以设计说明简单介绍。模型机外观如 图（2—2）所示：
图（2—2）模型机的外观
模型机的外部结构主要由减振槽、立柱、底座、挂架几部分组成。减 振槽是模型机中重要的部分，与立柱、挂架连接，是由钢板焊接成的三个 开口槽，在减振实验中用于放置可以增加阻尼的钢球。减振槽的悬臂端是 模型机柔性最大的地方，用以安装激振器和加速度传感器。其重要设计的 说明如下：
1.模型机的整机尺寸，高450mm，长750mm，宽250mm。
2.模型机床身的制造材料及方法，从成本方面考虑，模型机的床身全部
使用A3钢焊接而成，这种方法一般不会对试验产生原则性的影响。
3.模型机床身中，立柱，横梁，底座，为三个零件。其结构尺寸分别见
零件图。
4.偏心轮的设计，为了体现出卧式铣床铣刀回转时产生的激振力，这种
激振力会带来较大的振动，设计了偏心轮。偏心轮在空运转实验中起 偏心力作用，导致振动，使用材料：高速钢。
5.同轴度的要求，为了使轴的安装顺利进行，同时也是为了能防止轴回
转时不平衡力的产生，两挂架应满足同轴度0.5的要求。
6.轴用挡圈的使用，在激振试验中，一般产生的轴向力不是很大，在固
定轴承和偏心轮时 ， 采用了轴用挡圈轴 。 外型尺寸摘自 GB/T894.1-1986，材料采用65Mn，热处理硬度为47~54.
7.槽格的大小，长140mm，宽135mm。
8.电机的选用，Y 系列三相异步电动机一般为全封闭自扇冷式笼形三相
异步电动机。具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电机内部之特点。
因模型机振动实验为空运转实验，故采用小功率电动机。据《机械设 计手册》JB3074-82 摘录，选择 Y801-4 型电动机,额定功率 0.55kw，
r ，质量 17kg，选择机座不
r ，同步转速 1500 min
满载转速 1390 min
带底脚，端盖有凸缘型电动机。
9. 联轴器采用套筒联轴器，材料为45钢，采用6′6的普通平键与轴连
接。
10.轴承的选用，轴承采用深沟球轴承，由于模型机振动试验时产生的
力是不大的，所以一端用轴用弹性挡圈固定，另一端只由轴用弹性挡 圈固定，采用这种一端固定方式，当轴受热后可以向另一端伸长，不 会产生热应力。参考《机械设计手册》选择深沟球轴承代号 6404，外 形尺寸摘自 GB/T276-1994。轴用及孔用弹性挡圈外型尺寸分别摘自 GB/T894.1-1986，GB/T893.1-1986，材料采用 65Mn，热处理硬度为 47~54.
附图：一张A0装配图，一张A0零件图（包括四张A2零件图）。
第 3章 测试寻找模型机的固有频率
3.1 实验仪器的介绍
如图（3—1）所示信号的传输过程：
从 HP3562A 动态分析仪发出的正弦波信号经过功率放大器后输入激振 器，接着通过力传感器在铣床模型机横梁的施力点上加上一个正弦波形的 交变力。交变力的频率是可调的。同时，从力传感器传出的信号经过电荷 放大器后输入 HP3562A。此外，加速度传感器把采集来的模型机的加速度 振幅信号经过另一个电荷放大器送入HP3562A。
图（3—1）实验仪器
3.1.1 测量仪器
测量仪器包括以下几种：
（1）压电式力传感器：压电式力传感器具有频率范围宽，体积小和 动态范围大等优点，在频响函数测量中被广泛应用。
（2）加速度传感器：在进行模态分析试验的响应测量时，目前用的 最多的还是压电加速度计。它具有重量轻，体积小，频响宽，灵敏度高的 特点。
（3）电荷放大器：与压电式传感器最典型的配置线路是电荷放大器的 输入与传感器的输出相连。电荷放大器基本上是一个具有反馈电容Cf的高 增益运算放大器。
（4）阻抗传感器：为测量原点导纳，目前常采用压电晶体机械阻抗传 感器，或称阻抗头，它把力传感器和加速度传感器做成一体，可测出同一 点的激振力和响应。这种结构应确保上端的加速度计有尽可能高的基座刚 度及力端压电元件下面的质量应尽量小。
3.1.2 HP3562 动态分析仪简介
HP3562A动态信号分析仪适用于电子、 机械系统和机电控制系的分析和 设计检测，具有双输入通道，dc-to-100KHZ 的频率范围，150 分贝的测量 范围和80分贝的动态范围，并且这个基于FFT 的分析仪提供多功能性和必 要的操作。甚至在时域或频域内制作最困难的网络、频谱和波形的测量。 两个高性能的操作输入通道和内置信号源（噪音和正弦信号）进行网络分 析需要在实验室或检测系统中。具有频率分辨率达到 25.6HZ 的强大 AM,FM 和PM检波功能的缩放分析使HP3562A成为通用的信号分析仪。为波形或变 换分析，信号被采样，数字化然后放在内存中，或由 HP-IB 发射到外部磁 盘驱动，这样存储的波形能在时域，频域和振幅域被读出和分析。其他优 点如矢量平均，数学波形，40-极点/40-零点曲线修正和频率响应合成满足 了全范围分析和设计性能。通过内置的自动编程性能或在总线上的计算机， 完全能实现 HP3562A 的可编程化。如果硬拷贝结果或数据存储被要求， HP3562A直接经HP-IB控制数字绘图仪和外部磁盘驱动。
图（3—2）HP3562A动态分析仪
1. 通用操作
测量区（Measurement）
这一组按键通常用于选择测量模式和所要执行的测量，比如频率响应 或是能量谱。所有的测量参数包括频率范围和电源都在这个组里进行选择。
括弧组中的按键常被用于设置输入通道：ac或dc耦合、信号结束或者 微分操作和触发参数。输入范围可以被人工或自动设定。
显示区 测量
显示区（Display）
显示格式的宽范围选择提高了测量分析。数量级可被 dBV、dBm、伏特 或用户自定义的工程单位表示。可以被赫兹（Hz）、对数赫兹（log hertz）、 每分钟的转速（rpm）以及谐波来显示频率。
依靠选定的测量，很多功能，比如频率响应量级、相位、一致性、能 量谱、柱状图和自相关性都可以被显示。默认、自动和用户定义的显示模 式保证了数据在屏幕上的显示。
输入区（Entry）
离散的频率和级别可以使用数字键盘输入。假如 X 轴标记被激活，那 么按下MARKER VALUE键将显示标记频率对应的激活参数。Up/down
箭头按键和输入旋钮使得它可以简单的通过旋转确定频率范围快速设置放 大测量，手动选择输入范围可以简单的通过箭头按键来实现。
输入区 控制区
控制区（Control）
当分析仪在一个已知条件下设置一个测验时，SAVE/RECALL 和 PRESET 键可以帮助节省时间。五个用户定义的状态可以被在本地保存；一个特殊 的重置菜单可以通过绿色的PRESET键得到。在四种测量（线性分辨率、对 数分辨率、正弦扫描和时间捕获）的任意一种模式下按下PRESET键将会使 分析仪回到对这个模式的重置。
一旦一个测量被建立，两个黄色的按键通常会开始、暂停和继续这个 实验。假如一个平均测量被暂停，那么均值将会在它暂停的地方重新开始。
HP3562A 的自动内置能力，自动顺序编程是通过 AUTO SEQ 键得到的。 最多可有五个独立的程序被一次存入分析仪。一个程序才可以在用户选定 时间自动开始（内置时钟）或自动的开始，而这个内置时钟是通过特殊功 能键（SPCL FCTN）得到的。
状态区（Status）
分析仪的操作状态是被在状态组的 LEDs 灯显示的。人工触发测量用 ARM键初始化。
标记区（Markers）
独立的 X 轴和 Y 轴标记可以简化显示数据的分析，标记功能包括单个 指定和多个光标操作。
特殊的标记功能（搜索峰值，谐波和边频带的标记）和斜度读出器是 帮助网络和频谱节省时间。
状态区 标记区
操作区（Operators）
没有向一个外部的计算机传送数据块，先进的测量分析有可以对数学 波形提供了一套完整操作，包括代数运算功能（+、-、×、÷），积分、微 分、前向或反向傅立叶变换传送或者更多，而且当它使用了 AUTO MATH 键 功能时，更多输的数据可以被处理和显示。拉普拉斯变换分析可能有曲线 匹配和频率响应合成的功能，用先进 HP3562A 曲线描绘可以从一个被测的 频率响应中准确定位极点和零点。
帮助区（Help）
帮助键在 HP3562A 的显示器上向用户提供了立即的帮助。当对任何一 个键或软键使用了一个前缀，帮助键将会对所选的键或软键显示一个详细 的描述。
惠普总线区（HP-IB）
对于测量或分析结果的文件， HP3562A提供了外部的HP-IB标绘器和磁 盘驱动器。对分析仪来说，HP-IB的地址是使用HP-IB功能手册来设定的。
操作区和帮助区 惠普总线区
2.线性分析频率响应测量
基于信号分析仪的所有傅里叶传输（FFT），线性分析测量是通用的。 直到一个固定的时间样本填满一个数字缓冲区 （时间记录）， 数据将被采样。 一旦时间记录被填满，记录的快速傅立叶传输将被计并且频谱被显示。对 这些不熟悉的 FFT 操作。HP 应用手册 243 页有一个很好的解释（动态信号 分析仪原理）。双通道的 FFT 分析仪（HP3562A）的普通应用包括电子网络 和机械结构的频率响应测量。测量速度、分析以及建立在高档动态信号分 析仪的多功能性有助于两个应用的实施。
HP3562ADE 的线性分析：
在单通道或双通道操作的每个通道中， HP3562A的线性分析模提供了线 性分析 801 线。在基本波段模式（0-START）能获得的分析范围，从 125HZ(100HZ 段)到 12.8μHZ(10.24Mhz 段)。缩放模式下，在 HP3562A 的测 量范围（dc-100KHZ）的任何位置，波段能窄到25.6μHZ(20.48Mhz段)也能 获得分析。
因为有两个高等级实施输入通道和一个内置信号源， HP3562A的频率响 应侧量很容易实现。其余章节是对 HP3562A 线性分析模式下频率响应测量 的介绍。低频电子晶共振器进行的基波段和缩放段测量将被展示论证：（1） 一般的测量段在第一章结尾。（2） 缩放测量的快速配置用X坐标标记和MARK VALIE键（3）信息化显示配置的多样性。
H3562A的对数分析模式每十个80点的分辨率，而且十到五十整数倍。 可用的开始和停止频率与其中的组合是被展示在表3-1。用稳定的激励（如 随机噪音或经内置信号源修正的正弦信号）来测量频率响应大小和波段， 输入或输出的能量频谱也能被检测和观察。为完成结果分析用内置的数学 波形和形成曲线性能操作测量。
3.正弦扫描频率响应测量
熟知的产品如频率响应分析仪，传统上已经能够进行低频网络分析。 当这些产品实施同样的测量（如协调网络分析），其中内部的操作是十分不 同的。宁愿用昂贵的低频(<1HZ)追踪滤波器，而不用频率响应分析仪，在
非常低的频率下对精确的输入过滤信号进行时域积分。通常用点对点的数 值表示测量结果，或用X-Y坐标的绘图仪来显示。
在许多应用中，封闭的循环特别地控制系统，详细的或最初系统的赋 值是用频率响应分析仪执行的。在这些开发期间，当时间是一个关键的参 数时，系统的初始化通常 FFT 分析仪执行。分析性能能开发许多 FFT 分析 仪，而且在频率响应 分析仪中未建立的代表性的性能。
HP3562A正弦扫描模式：
当在正弦扫描测量模式下时， HP3562A作为全功能dc-to100KHZ频率响 应分析仪是被重新设定。关键的性能提高包内置高分辨率的矢量显示，以 及在外部磁盘上测量和存储结果期间去执行绘图操作的性能。
发出信号性能包括增加或减少线性、对数正弦扫描，像扫描的手工控 制一样。开始或中止频率像扫描率一样也是可选的。输入通道性能包括用 可选择的平均化和时间积分；自动积分和上下自动划分输入范围有效时， 有助于提高高性能系统检测。
3.1.3 电动式激振器的简介
激振器是对试件施加某种预定要求的激振力，激起试件振动的装置。 一般激振器应当能够在要求的频率范围内提供波形良好、幅值足够和稳定 的交变力，某些情况下还需施加稳定力。稳定力能使结构受到一定的预加 载荷，以便消除间隙或模拟某种稳定力（如切削力的不变成分）。为了减小 激振器质量对被测系统的影响。应尽量使激振器体积小、重量轻。
常用的激振器有电动式、电磁式和电液式三种。
本实验用的是电动式激振器， 按其磁场的形成方法有永磁式和励磁式之 分。前者多用于小型激振器，后者多用于较大型的激振器、即振动台。电 动式激振器的结构：驱动线圈固装在顶杆上，并由支承弹簧支承在壳体中， 线圈正好位于磁极与铁心的气隙中。线圈通入经功率放大后的交变电流时， 根据磁场中载流体受力的原理，线圈将受到与电流成正比的电动力的作用， 此力通过顶杆传到试件上便是所需的激振器。
应该注意，由顶杆施加到试件上的激振力不等于线圈受到的电动力。激 振力和激振器运动部件的弹性力、阻尼力及惯性力的矢量和才等于电动力。 传力比（电动力与激振力之比）与激振器运动部分和试件本身的质量、刚 度、阻尼等有关，并是频率的函数。只有当激振器运动部分质量与试件相 比可略去不计、且激振器与试件连接刚度好、顶杆系统刚性也很好的情况 下，才可认为电动力等于激振力。一般最好使顶杆通过一只力传感器去激 励试件，以便精确测出激振力的大小和相位。电动激振器主要用来对试件 作绝对激振，因而在激振时最好让激振器壳体在空间中基本保持静止，使 激振器的能量尽量用于对试件的激励上。在进行较高频率的激振时，激振 器都用软弹簧（如橡皮绳）悬挂起来，并可加上必要的配重，以尽量降低 悬挂系统的固有频率，至少使它低至激振频率的1/3以下。作水平绝对激振 时，为降低悬挂系统的固有频率，应有足够的悬挂长度和配重。为了产生 一定的预加载荷，需要斜挂q 角。
低频激振时要维持上述条件的悬挂式办不到的， 因而都将激振器刚性地 安装在地面或刚性很好的架子上，让安装的固有频率比激振频率高 3 倍以 上。
激振器和试件间往往用一根在激振力方向刚度很大而横向刚度很小的 柔性杆连接，它既保证激振力的传递又大大减小对试件回转的
3.2 模型机动态特性的分析及其固有频率的测试
3.2.1 模型机动态特性分析
单自由度振动系统只有一个固有频率和振型，而整台模型机（如主轴、 床身、立柱等）是连续体，都是多自由度（理论上说是无穷多自由度，也 就有无穷多阶模态。）系统，质量和弹性都是连续分布的。构件的动态特性 如各阶固有频率、振性，受迫振动的响应（位移、速度或加速度）等目前 已可用有限元法进行计算。模型机的动态特性，由于接触面的性能（刚度 和阻尼）尚无可靠的依据，目前还只能用试验的办法求得。试验时，在机 床上加一个激振力，测量其响应（位移、速度或加速度）。激振力可以是按
正弦变化的，也可以是一个脉冲（锤击）或随机波。这三种激振方法分别 称为正弦激振、脉冲激振和随机激振。
事实上，机床的工作转速最高为1800转/分，依据 f =n/60，其固有频 率为30Hz ，所以机床工作时发生的共振频率一般在几十赫兹左右。由于机 床上激振力的频率一般都不太高，因而只有最低几阶模态的固有频率才有 可能与激振频率重合或接近。为高阶模态的固有频率已远高于可能出现的 激振力的频率，一般不可能发生共振，对于加工质量的影响是不大的。所 以只需研究最低几阶模态。
有限单元法(finite element method, FEM)：属于力学分析中的数值 法，起源于航空工程中的矩阵分析，它是把一个连续的介质(或构件)看成 是由有限数目的单元组成的集合体，在各单元内假定具有一定的理想化的 位移和应力分布模式，各单元间通过节点相连接，并藉以实现应力的传递， 各单元之间的交接面要求位移协调，通过力的平衡条件，建立一套线性方 程组，求解这些方程组，便可得到各单元和结点的位移、应力。简言之， 就是化整为零分析，积零为整研究。
3.2.2 采用连续正弦激励信号测试模型机的固有频率
1.试验框图及试验方法 试验框图：
HP35623A 动态分析 仪
功率放大器 （型号： B ＆ K2706）
激振器 （型 号 ： B ＆ K4809）
力传感器 （型号： B ＆ K8201）
铣床模型 机
电荷放大器 （型号： B ＆ K2626）
加速度传感 器（型号：B ＆K4343）
电荷放大器 （ 型号 ： 3112A ）
图（3—3）正弦激励试验过程框图
试验方法，使用电动式激振器对模型机进行激振，压电式力传感器及 加速度传感器测量激振处的直接动柔度。
2.试验条件
模型机横梁上的槽格没有放置钢珠，即没有附加减振器装置。模型机
不工作。激振位置如图（3—4）所示：
图（3—4） 激振位置和槽的位置
3.试验数据及分析
试验数据：
本试验总共进行了八次试验记录数据如下表：
表（3—1）模型机的前四阶固有频率和振幅
数据 试验号
一阶 二阶 三阶 四阶 频率
（Hz）
振幅
(mv)
频率
（Hz）
振幅
(mv)
频率
（Hz）
振幅
(mv)
频率
（Hz）
振幅
(mv)
1 2.99 99.56 13.93 70.25 79.6 20.6
2 146.2 20.68
2 3.98 154.
3 13.93 69.87 78.61 24.23 145.2 22.36
3 2.99 260.2 13.93 71.26 79.61 21.1
4 143.3 21.32
4 2.99 286.7 13.93 70.61 78.61 20.77 146.7 20.32
5 2.99 149.8 13.93 71.81 78.61 22.35 146.3 20.21
6 2.99 165.8 13.93 72.51 79.61 23.68 145.0 18.36
7 2.99 96.04 13.93 71.32 78.61 22.58 145.5 18.25
8 3.99 142.3 13.93 68.24 79.61 20.27 144.3 20.15
5号试验的垂直响应频率图见附图一，同时也做了水平测振，其响应频率图 见附图二（此图仅做为参考）。 试验分析：
本次试验结果表明一阶固有频率为 2.99Hz，3.98Hz 和3.99Hz 是整机摇 晃时振动的频率，故频率较高、振幅较大。二阶固有频率为13.93Hz，振幅 在 71.81mv 左右。三阶固有频率为 78.61Hz 左右，振幅为 22.58mv 左右。 四阶固有频率为 145.2Hz 左右，振幅为 20.68mv 左右。由于重复性不是很
好，导致结果有些误差。
3.2.3 采用脉冲激励信号测试模型机的动态特性
1.试验框图及试验方法 试验框图如下：
敲击 图（3—5）脉冲锤敲击试验过程框图
试验方法，使用脉冲锤敲击模型机进行激振，压电式力传感器及加速
HP35623A 动态分析 仪
铣床模型 机
电荷放大器 （型号： B ＆ K2626）
加速度传感 器（型号：B ＆K4343）
电荷放大器
（ 型号 ： 3112A ）
顶端装有力传 感器（型号：B ＆K8201）
度传感器测量激振处的直接动柔度。
2.试验条件
模型机横梁上的槽格没有放置钢珠，即没有附加减振器装置。模型机 不工作。激振位置见图（3—4）。
3.试验数据及分析
试验数据和波形见附图三。
试验分析：
本次试验的难度比较大，我们在试验室做了很多次，有时很难敲出比 较好的共振频率。如上图所示，用脉冲锤敲击获得的模型机固有频率和用 正弦激励信号测试的固有频率相接近，其结果还是比较成功的。
3.2.4 结果分析
用正弦波激励信号对模型机进行激振每次所测得的固有频率都很接 近，尤其是二阶弯曲振动的频率几乎是没有变化的，基本上说明了其二阶 固有频率为13.93Hz。用脉冲锤敲击的实验，由于不稳定因素比较多，所获 得的数据和正弦激励相比而言，有点误差，测试难度也较大。
第 4章 模型机的减振实验研究
4.1 正交试验设计概述
正交设计（Orthogoual design）简称正交设计（Orthogoual）,它是 利用规格化的正交表（Orthogoual table） ，科学的安排与分析多因素试验 的方法，使目前最常用的方法之一。
1.正交表的介绍，正交表是利用“均衡搭配”与“整齐可比”这两条 基本原理，从大量的全面实验方案中，为挑选出少量具有代表性的实验点， 所制成的排列整齐的规格化表格。
正交表基本上可分为两种形式，同水品正交表和混合水平正交表。同 水平正交系个因素的水平数相等的表格，当人们认为个因素对结果的影响
车辆最佳匹配减振器阻尼_图文(精)
第８卷第３期 ２００８年６月 交通运输工程学ＪｏｕｒｎａｌＯｆＴｒａｆｆｉｃａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏ报 一 ● ● ｎ Ｌｎｇｍｅｅｒｌｎｇ Ｖ０１．８ Ｊｕｎ．ＮＯ．３ ２００８ 文章编号：１６７１—１６３７Ｉ２００８）０３—００１５—０５ ０ 车辆悬架最佳阻尼匹配减振器设计 周长城１’２，孟婕 （１．山东理工大学交通与车辆工程学院，山东淄博２５５０４９； ２．北京理工大学机械与车辆工程学院，北京 １０００８１）
摘 要：为了使设计减振器对车辆具有最佳减振效果，利用悬架最佳阻尼比，对减振器最佳阻尼系 数进行了研究，建立了减振器最佳速度特性数学模型，提出了减振器阀系参数设计优化方法，对设计减振器进行了特性试验和整车振动试验，并与原车载减振器性能进行了对比。计算结果表明：减振器特性试验值与最佳阻尼匹配要求值的最大偏差为９％，而且，在低频范围内，设计减振器的整车振动传递函数幅值明显低于原车载减振器的幅值，有效遏制了簧下质量在１３Ｈｚ附近的共振，因此，减振器速度特性模型和阀系参数优化设计方法是正确的。关键词：汽车工程；减振器；最佳阻尼；速度特性；设计模型；优化方法中图分类号：Ｕ４６３．３３５．１ 文献标识码：Ａ Ｄｅｓｉｇｎｏｆｓｈｏｃｋａｂｓｏｒｂｅｒｍａｔｃｈｉｎｇｔｏｏｐｔｉｍａｌ ｄａｍｐｉｎｇｏｆｖｅｈｉｃｌｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ＺｈｏｕＣｈａｎｇ—ｃｈｅｎ９１”．ＭｅｎｇＪｉｅｌ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｆｆｉｃａｎｄＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｉｂｏ２５５０４９，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌｏｆ ＭａｃｈｉｎｅａｎｄＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏ
减振器阻尼系数与悬架系统阻尼比的匹配(精)
第22卷第6期2000年12月 武汉汽车工业大学学报 JOURNA L OF W UH AN AUT OM OTI VE PO LY TECH NIC UNI VERSITY V ol.22N o.6 Dec.2000 文章编号:10072144X(20000620022204 汽车减振器阻尼系数与悬架系统阻尼比的匹配 韦勇1,阳杰2,容一鸣2 (1.柳州五菱汽车有限责任公司技术中心,广西柳州545007;2.武汉汽车工业大学机电工程学院,湖北武汉430070 摘要:阐述了双轴汽车减振器阻尼系数与悬架系统阻尼比匹配设计的原则,论述了悬架减振器 外特性的匹配设计要求和设计方法,并对某实际车型进行了减振器阻尼系数与悬架系统阻尼比匹 配分析及改进设计。通过道路试验验证了改进设计的结果是可行的。 关键词:减振器;汽车悬架;阻尼比匹配 中图法分类号:U463.33文献标识码:A 汽车悬架动力学表明,地面对悬架系统的激振力等于悬架质量的惯性力和非悬架质量的惯性力之和。车轮动载(激振力又决定了车轮的接地性能,它是汽车行驶安全性的重要尺度。显然,在悬架系统中配置恰当的减振器,才能有效地抑制车身振动,保证良好的平顺性及安全性。
1阻尼匹配的原则 根据振动理论和工程经验,悬架阻尼的匹配关系由式(1确定: ξ=C 2Km =0.2~0.45(1式中,ξ为悬架系统阻尼比;C为悬架减振器的等效阻尼系数 (NsΠm;K为悬架刚度(NΠm; m为悬架质量(kg。当减振器不是垂直安装时,要考虑安装角的影响。 悬架中的弹性元件在支承车身质量的同时,还可缓和路面产生的振动,而减振器起抑制振动的作用。缓冲和抑振是矛盾着的两个方面,它们是在保证车辆和乘员安全的正常运行条件下统一起来的,这就是悬架阻尼必须匹配设计的依据。ξ值较大时,能迅速减振,但不适当地增大ξ值会传递较大的路面冲击,甚至使车轮不能迅速向地面回弹而失去附着力和对激励的缓冲能力;ξ值较小时,振动持续时间变长,又不利于改善舒适性。 一般说来,压缩行程时的悬架阻尼比要小于复原行程,因为在压缩行程,应尽量减小减振器对地面冲击的传递能力,以便充分利用弹性元件的缓冲作用,如果不适当地选择了高系数值,就相当于过分增大了悬架刚度,使车辆的平顺性变坏。在确定了ξ值之后,可由式(1确定减振器的阻尼系数。因此,确定ξ值是减振器设计的原始技术条件。 收稿日期:2000209218. 作者简介:韦勇(19672,男,广西柳州人,柳州五菱汽车有限责任公司工程师. 2悬架减振器非线性外特性的规律化和量化问题 众所周知,被动悬架可行性设计区理论规定了悬架弹性元件和阻尼元件的线性制约关系或匹配关系[1]。在解决悬架阻尼系数的匹配问题时,必须解
减振器设计
唐山学院 机械系统动力学论文 题目adams动力减振器的模型设计 系别：机电工程系 专业：机械设计制造及其自动化 班级：**机本**班 学号：********** 姓名：**** 指导老师：***** 2011年***月***日
目录 摘要*****************************************************3 关键词***************************************************3 1.消振的方法*********************************************3 2.动力减振器的模型***************************************3 3.动力减振器的设计计算***********************************5 4.adams的模型设计分析***********************************7 5.总结***************************************************9 参考文献************************************************9
adams动力减振器的模型设计 摘要：两自由度系统振动的应用相当广泛。如轴的扭转，梁的弯曲振动，动力减振和变速减震等。机器在运转时，由于没有完全平衡或是其他原因，往往要产生振动，从而在零件中引起附加的动应力。如果加入减振器可以减小振动或是消除振动。 关键词：adams 动力减振器模型激振力 1.消振的方法 在一些工业部门，如动力，航空，机械制造和交通运输等已经采用各种行之有效的消振和减震方法，其基本方向是： a.设法使激振力得到平衡，采取措施消除或减少激振力的波动幅度。 b.改变系统的自然频率与激振力频率的比值，使其在非共振区内运 转。 c.增加阻尼力以减少共振时的振幅。 2.动力减振器的模型 梁上装有一台电动机，由于电动机运转时产生的偏心力作用而使系统做强迫振动此时系统可以简化为如图所示的单自由度系统，质量为M，刚度为K，在一个频率为w，振幅为FA的简谐外力激励下，系统将做强迫振动。
阻尼器,一手资源,网上很难找到
6.1 测试抽样个数 《行业标准》对出厂检验7.2 中C）中的出厂力学性能检测抽样规定“每批应按不低于20％的要求进行抽检，且每批不应少于3件”，要求合格率100％。这类产品检验，在美国ASSHTO等规范中均要求每个出厂的阻尼器都要作严格的静、动力两方面检验。这是因为，阻尼器的生产工艺和数据调整十分复杂困难，很容易控制不好。不能保证各项指标的产品就不能保证它的正常工作。也更是使用了阻尼器的结构在未来地震中不因阻尼器的失效而导致破坏的起码保证。 6.2 地震循环测试 行业标准中6.2.4.2阻尼器耐久测试中的疲劳性能试验方法提出：当以地震荷载控制为主时，施加1HZ的正弦力，选择加载60个循环。我们不得不非常遗憾地说，作为一个行业标准最重要的部分，阻尼器的测试部分，编制者和审查者自己似乎并没有完整的做过一遍，也没有仔细地推敲过别人试验的情况和结果。阻尼器的动力和疲劳测试主要有两种：一种为地震荷载的测试，也就是大地震荷载下的低周疲劳测试。另一种是最大风荷载下的高周疲劳测试。 实际阻尼器在大部分地震下达到最大振幅的情况都不到一个循环[13]。保守地说，如果有3-5次这种满负荷的循环试验，阻尼器在地震中的表现应该是可以保证的。因此，这种达到最大受力荷载的动力测试在一定周期下的循环次数并不需太多。美国土木工程协会HIETC中最多做过10次这样的循环，美国ASCE-7-05规范中要求作5次。再多，对于普通抗震用阻尼器没有必要。现在世界上生产的这种抗震阻尼器循环的次数多了，也会因阻尼器过热而受不了破坏。美国Enidine公司就在HITEC的10周循环试验中破坏了。破产的法国Jarret 阻尼器在三个动力循环后阻尼力就急速衰减达不到要求。据我们所知，目前世界上要想让阻尼器达到60次以上的产品只有美国泰勒公司设计生产的无摩擦金属密封阻尼器。它是一种阻尼器内部热量高度平衡的装置，价格昂贵[12]。 忽略了这一点就会产生错误。我国2001年“建筑设计规范”中对阻尼器的测试要求“阻尼器在最大设计允许位移情况下往复循环60圈后消能器性能衰减量不应小于10%”。这里没有说明循环振动的周期，是其含糊不清之处。新规范也应一并考虑。 美国ASCE-7-05抗震规范中对于该项最大地震荷载下的循环测试要求测试的频率按结构第一周期的倒数，循环次数取为5次。 6.3 风荷载循环试验 同是《行业标准》6.2.4.2阻尼器耐久测试中当以风振控制为主时的疲劳性能试验方法提出：输入位移风荷载疲劳循环测试，每次200次，累计10000次。该项试验主要是检验阻尼器 在连续循环试验中的散热能力和抗疲劳性能。间断多了就失去试验的目的。 6.4 频率相关测试 为了检测阻尼器在不同频率荷载的作用下的工作能力。阻尼器要作不同频率下的最大阻尼力的动力试验。《行业标准》6.2.4.3 中规定加载频率分别为0.1Hz ~ 2.5 Hz 中6个选项。这是没有反映结构自身的动力特性。我们知道，结构无论在风振和地震中主要的振动周期应该是结构的基本周期T1 。阻尼器的振动也主要按基本周期振动。国际规范中频率测试范围取在1/T1 ~ 2.5/T1，当然就科学多了。 况且，像《行业标准》的取值办法就很可能进入无法试验甚至无法生产的区域。如：云南昆明某重要建筑工程，设计的阻尼器是1500kN，±400mm，这样的参数，对一个大型隔震结构，是在合理的范围内。可是，如果我们按《行业标准》取2.5Hz 的频率测试，其测试速度V应该是： （2） 其中f为振动频率，A为振动幅值。 要知道，目前世界上最大能力的美国圣地亚哥大学动力测试设备也仅可达到1800mm/s[11]，也足够用了。这种测试要求出在我们的国标中不是太离谱了吗? 下面我们还介绍阻尼器最重要的三个关键测试。《行业标准》中均未提到。 6.5 基本性能测试
阻尼弹簧减振器
ZT型阻尼弹簧减振器（JG/T3024-1995） 产品主要特点与用途： ZT型阻尼弹簧减振器（又称预应力弹簧减振器）具 有钢弹簧减振器的低频率和阻尼大的双重优点，消除钢 弹簧固有的共振振幅现象。该系列产品共20种规格，其 单只荷载10kg-5100kg各类荷载所应对的固有频率 2.0Hz-4.6Hz，阻尼比0.065。该系列减振器荷载范围广， 便于用户选择，固有频率低，隔振效果好，并且结构紧凑，外形尺寸较小，安装更换方便，使用安全可靠，工作寿命长，对工作环境适应性强，并能在-40℃-110℃环境下正常工作。对积极隔振、消极隔振、冲击振动和固体传声的隔离均有明显的效果。是隔离振动降低噪声、治理振动公害、保护环境的理想减振器。 ZT型系列减振器共有三种安装形式，ZT型减振器上下座面有防滑橡胶垫，对于干扰力较小的动力设备，可直接将ZT型减振器置放于设备的机座下，勿需固定，可任意移动调节重心，ZT（I）型上部固定，ZT（Ⅱ）型上下均可固定。 注ZT、ZT（I）、ZT（Ⅱ）型减振器仅在安装固定方式上不同外，技术特性完全相同。
ZTG型阻尼弹簧减振器 产品主要特点与用途: ZTG型阻尼弹簧减振器由弹簧、上橡胶套、下橡胶垫、上下铁件等 组成的减振器，具有结构简单、体积小，减振效果好，安装方便等优 点。 JA型阻尼弹簧减振器 产品主要特点与用途： 1、弹簧采用低频率值设计，并经喷塑处理，耐候性 佳，防振效果高。 2、顶部、底部均采用防滑耐磨橡胶以及固定螺栓设 计，安全性能大大提高。 3、安装简单并可根据实际需要调整高度及水平。 4、能够有效隔离冷水机组、冷却塔、热泵机组、发电机组等大型机械设备振动，并保护及延长其使用寿命。
悬架用减振器设计指南设计
悬架用减振器设计指南 一、功用、结构： 1、功用 减振器是产生阻尼力的主要元件,其作用是迅速衰减汽车的振动,改善汽车的行驶平顺性,增强车轮和地面的附着力.另外,减振器能够降低车身部分的动载荷,延长汽车的使用寿命.目前在汽车上广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器,其结构可分为双筒式,单筒充气式和双筒充气式三种. 导向机构的作用是传递力和力矩,同时兼起导向作用.在汽车的行驶过程当中,能够控制车轮的运动轨迹。 汽车悬架系统中弹性元件的作用是使车辆在行驶时由于不平路面产生的 振动得到缓冲，减少车身的加速度从而减少有关零件的动负荷和动应力。如 果只有弹性元件，则汽车在受到一次冲击后振动会持续下去。但汽车是在连 续不平的路面上行驶的，由于连续不平产生的连续冲击必然使汽车振动加剧， 甚至发生共振，反而使车身的动负荷增加。所以悬架中的阻尼必须与弹性元 件特性相匹配。 2、产品结构定义 ①减振器总成一般由：防尘罩、油封、导向座、阀系、储油缸筒、工作缸筒、活塞杆构成。 ②奇瑞现有的减振器总成形式：
二、设计目的及要求： 1、相关术语 *减振器 利用液体在流经阻尼孔时孔壁与油液间的摩擦和液体分子间的摩擦形成对振动的阻尼力,将振动能量转化为热能,进而达到衰减汽车振动,改善汽车行驶平顺性，提高汽车的操纵性和稳定性的一种装置。 *阻尼特性 减振器在规定的行程和试验频率下，作相对简谐运动，其阻力（F）与位移（S）的关系为阻尼特性。在多种速度下所构成的曲线（F-S）称示功图。 *速度特性 减振器在规定的行程和试验频率下，作相对简谐运动，其阻力（F）与速度（V）的关系为速度特性。在多种速度下所构成的曲线（F-V）称速度特性图。 *温度特性 减振器在规定速度下，并在多种温度的条件下，所测得的阻力（F）随温度（t）的变化关系为温度特性。其所构成的曲线（F-t）称温度特性图。 *耐久特性 减振器在规定的工况下，在规定的运转次数后，其特性的变化称为耐久特性。 *气体反弹力 对于充气减振器，活塞杆从最大极限长度位置下压到减振器行程中心时，气体作用于活塞杆上的力为气体反弹力。 *摩擦力
避震器与阻尼
避震器与阻尼 由上图可清处看出避震器对于抑制弹簧谈跳的效果。
避震器的内部就是使用高黏滞系数的流体以及小尺寸的孔径，来进行阻尼的设定。 避震器的功用 从避震器这个名称看来，好像车辆的震动主要是由避震器来吸收，其实不然。车辆在行经不平路面之震动所产生的能量主要是由弹簧来吸收，弹簧在吸收震动后还会产生反弹的震荡，这时候就利用避震器来减缓弹簧引起的震荡。 当避震器失效时，车子在行经不平路面就会因为避震器无法吸收弹簧弹跳的能量，而使车身有余波荡漾的弹跳，影响行车稳定性及舒适性。简单的说，避震器最主要是要抑制弹簧的跳动，迅速弭平车身弹跳。 阻尼 「阻尼」这个词我们可能很常听到，但是究竟何谓阻尼呢？简单的说，阻尼是作用于运动物体的一种阻力，而且阻力通常与运动速度成正比。就拿一般人常见的门弓器来说，当你轻轻开门时，门弓器内的油压缸所产生的阻力很小，很轻松就能把门推开；但是当你用力推门时，反而会因阻力较大而不好推。同样原理应用于汽车避震器，当弹簧受到较大的伸张或压缩力时，避震器会因阻尼效应而给予较大的抑制力。 避震器之所以会产生阻尼效应，是因避震器受力而压缩或拉伸时，内部的活塞在移动时会对液压油或高压气体加压使之通过小孔径的阀门，当液压油或高压气体通过阀门时会产生阻力，此一阻力就产生阻尼；而阀门的孔径大小和液压油的黏度都会改变阻尼的大小。一般阻尼较大的避震器就是所谓较硬的避震器，阻尼越大则避震器越不容易被压缩或拉伸，所以车身的晃动也会越小，并增加行经不平路面时轮胎的循迹性，然而却会降低行驶时的舒适性。 可调式避震器 可调式避震器可分为阻尼大小可调式避震器和弹簧位置高低可调式避震器，以及阻尼大小和弹簧位置高低都可调整的避震器。 阻尼大小可调式： 在避震器的内部使用可以调整孔径大小的阀门，在将阀门的孔径变小之后，避震器的阻尼也会跟着变硬。调整避震器的阻尼大小的方式可分为有段与无段的方式。以电子控制方式改变阻尼大小的避震器，则是采取有段调整的方式。
悬架用减振器设计指南(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】 悬架用减振器设计指南 一、功用、结构： 1、功用 减振器是产生阻尼力的主要元件,其作用是迅速衰减汽车的振动,改善汽车的行驶平顺性,增强车轮和地面的附着力.另外,减振器能够降低车身部分的动载荷,延长汽车的使用寿命. 目前在汽车上广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器,其结构可分为双筒式,单筒充气式和双筒充气式三种. 导向机构的作用是传递力和力矩,同时兼起导向作用.在汽车的行驶过程当中,能够控制车轮的运动轨迹。 汽车悬架系统中弹性元件的作用是使车辆在行驶时由于不平路面产生的振动得到缓冲，减少车身的加速度从而减少有关零件的动负荷和动应力。如果只有弹性元件，则汽车在受到一次冲击后振动会持续下去。但汽车是在连续不平的路面上行驶的，由于连续不平产生的连续冲击必然使汽车振动加剧，甚至发生共振，反而使车身的动负荷增加。所以悬架中的阻尼必须与弹性元件特性相匹配。 2、产品结构定义 ①减振器总成一般由：防尘罩、油封、导向座、阀系、储油缸筒、工作缸筒、活塞杆构成。
②奇瑞现有的减振器总成形式： 二、设计目的及要求： 1、相关术语 *减振器 利用液体在流经阻尼孔时孔壁与油液间的摩擦和液体分子间的摩擦形成对振动的阻尼力,将振动能量转化为热能,进而达到衰减汽车振动,改善汽车行驶平顺性，提高汽车的操纵性和稳定性的一种装置。 *阻尼特性 减振器在规定的行程和试验频率下，作相对简谐运动，其阻力（F）与位移（S）的关系为阻尼特性。在多种速度下所构成的曲线（F-S）称示功图。 *速度特性 减振器在规定的行程和试验频率下，作相对简谐运动，其阻力（F）与速度（V）的关系为速度特性。在多种速度下所构成的曲线（F-V）称速度特性图。
汽车减震器结构图
悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减振器，为衰减振动，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器，其工作原理是当车架（或车身）和车桥间受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时，阻尼力随车架与车桥（或车轮）之间的相对运动速度增减，并与油液粘度有关。 减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务，阻尼力过大，将使悬架弹性变坏，甚至使减振器连接件损坏。因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾。 (1) 在压缩行程（车桥和车架相互靠近），减振器阻尼力较小，以便充分发挥弹性元件的弹性作用，缓和冲击。这时，弹性元件起主要作用。 (2) 在悬架伸张行程中（车桥和车架相互远离），减振器阻尼力应大，迅速减振。 (3) 当车桥（或车轮）与车桥间的相对速度过大时，要求减振器能自动加大液流量，使阻尼力始终保持在一定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。 在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器，且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器，还有采用新式减振器，它包括充气式减振器和阻力可调式减振器。
1. 活塞杆； 2. 工作缸筒； 3. 活塞； 4. 伸张阀； 5. 储油缸筒； 6. 压缩阀； 7. 补偿阀； 8. 流通阀； 9. 导向座；10. 防尘罩；11. 油封 双向作用筒式减振器示意图 双向作用筒式减振器工作原理说明。在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞3向下移动。活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞杆1占去了一部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，一部分油液于是就推开压缩阀6，流回贮油缸5。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减振器在伸张行程时，车轮相当于远离车身，减振器受拉伸。这时减振器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高，流通阀8关闭，上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔。由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积，主使下腔产生一真空度，这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。由于这些阀的节流作用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用。
4-1汽车减振器的选型设计.
汽车减振器的选型设计 东风汽车工程研究院陈耀明 2010年11月12日
目录 一、汽车减振器的作用和功能---------------------------4 1、减振器的作用--------------------------------------4 2、减振器的功能--------------------------------------4 （1）对自然振动--------------------------------------4 （2）对强迫振动--------------------------------------6 二、汽车减振器选型设计的任务-------------------------8 三、汽车减振器额定阻力和工作缸直径的选择-------------9 1、线性减振器的阻尼特性------------------------------9 2、实际减振器的非线性--------------------------------9 3、减振器示功试验的标准规范-------------------------10 4、悬架系统相对阻尼系数与减振器阻尼系数的关系-------11 5、计算额定阻力-------------------------------------12 6、选择减振器工作缸直径-----------------------------13 四、验算悬架系统在各种工况下的振动特性--------------14 五、减振器行程和长度的确定--------------------------14 1、减振器最大压缩（上跳）行程-----------------------14
阻尼减震器的特点及优点【建设施工经典推荐】
阻尼减震器的特点及优点 什么是阻尼减震器 阻尼减震器对阻尼弹簧，橡胶减振垫组合使用，克服其缺点，具有复合隔振降噪，固有频率低，隔振效果好，对隔离固体传声，尤其是对隔离高频冲击的因体传声更为优越。是积极，消极隔振的理想产品。 阻尼减震器的特点 阻尼减震器载荷范围广，工作寿命长，使用安全可靠。上下座外表有防滑橡胶垫，对于扰力小，重点低的设备可直接将减振器放置于设备减振台座下，勿需固定：上座配有螺栓与设备固定。下座分别设有螺栓与地基螺栓孔，可以下固定。用户可根据不同的需要和场合进行选择。 阻尼减震器的优点 1、顶部和底部采用防滑耐磨橡胶和固定螺栓制成，提高了安全性能，安装方便。 2、铸钢外壳由合金钢弹簧制成，并且是注射成型的。耐候性好，使用寿命长，防震效果好。 3、它能有效隔离各种卧式和立式水泵、风机、空调机组、发电机组、柴油机组、管道等动力设备的振动，保护和延长其使用寿命。 阻尼减震器的功能 1、阻尼减震器有助于机械系统在瞬间受到冲击后迅速恢复到稳定状态。 2、阻尼震振器可以减少机械振动引起的声辐射和机械噪声。 3、能提高各种机床和仪器的加工精度、测量精度和工作精度。各种机器，尤其是精密机床，在动态环境中工作时，需要高抗冲击性和动态稳定性。通过各种阻尼处理，其动态性能可以提高。 4、阻尼减震器可以减小机械结构的协同振动幅度，从而避免因动应力极值而造成的结构损伤。 阻尼减震器的技术参数 阻尼减振器适用工作温度为-40℃--110℃，正常工作载荷范围内固有频率2HZ—5HZ，阻尼比00.045—0.065。（减振弹簧经150次疲劳试验无裂缝，无断裂，达到和超过了国家有关标准）。
减震器说明书
说明书 Ohlins减震器46DRS 你的Ohlins减震器46DRS有以下的特征。 重启阻尼辅助装置 尾托架上的活塞轴的调节器轮。 弹簧预载调节器 通过旋转液压调节器的旋钮来进行调节。顺时针旋转以达到更加深度的调节，逆时针来释放预载。 注意！ 当发动Ohlins震动减震器，非常推荐对于特定的品牌的摩托车来进行设置。 若你改变了设置，请像这样检查。 调节器有一个普通的右侧线。顺时针旋动阻尼调节器来玩去的关闭(位置是0)。逆时针旋转来开启和数咔嚓声知道你到达了推荐的咔嚓声的数。可以看最后页的安装数据。 警告！ 不许用大力，精细的蜂蜡表面可能被损坏。 图中是：（spring）弹簧预载调节器(Rebound) 反弹油阻尼调节器
在本文档中涉及安全的重要信息都是以以下符号显示： 这个信号意味着：你的安全被涉及了。 不遵守警告标志可能导致严重或者致命的伤害。 谨慎意味着特殊的防护必须执行以达到规避风险。 这个意味着涉及到步骤中的重要过程。 安装之前 Ohlins 不负责你因为没有准确执行而发生的伤害问题。 类似的，如果这个条款没有被遵照，那么这个保证书将失去效力。 （警告） 1。你要知道的是：安装一个减震器，这个是没有被车辆制造商同意的，所以有可能导致你的车辆的不稳定现象。本公司不负责任何因为安装设置减震器而导致的损害或者伤害，请联系Onlins销售商或者其他有资格很建议的人。 2．请努力学习并且确定你理解所有的装备条款和手册。若你有任何相关的涉及到安装问题，请联系Onlins销售商或者其他有资格很建议的人。 3．本服务手册必定涉及到何时安装减震器，Ohlins产品涉及到连续的改进和发展。因此，尽管这些内容是在印刷时最新的内容，但是仍然可能在你的产品和本手册之间有希望的差别。请联系Onlins销售商或者其他有资格很建议的人。 （注意） 配套内容 在安装减震器之前，请检查配套的内容，若有遗失，请联系销售商。
减振器基础知识
减振器基础知识 减振器的结构是带有活塞的活塞杆插入筒内，在筒中充满油。活塞上有节流孔，使得被活塞分隔出来的两部分空间中的油可以互相补充。阻尼就是在具有粘性的油通过节流孔时产生的，节流孔越小，阻尼力越大，油的黏度越大，阻尼力越大。如果节流孔大小不变，当减振器工作速度快时，阻尼过大会影响对冲击的吸收。因此，在节流孔的出口处设置一个圆盘状的板簧阀门，当压力变大时，阀门被顶开，节流孔开度变大，阻尼变小。由于活塞是双向运动的，所以在活塞的两侧都装有板簧阀门，分别叫做压缩阀和伸张阀。减振器按其结构可分为双筒式和单筒式。双筒式是指减振器有内外两个筒，活塞在内筒中运动，由于活塞杆的进入与抽出，内筒中油的体积随之增大与收缩，因此要通过与外筒进行交换来维持内筒中油的平衡。所以双筒减振器中要有四个阀，即除了上面提到的活塞上的两个节流阀外，还有装在内外筒之间的完成交换作用的流通阀和补偿阀。与双筒式相比，单筒式减振器结构简单，减少了一套阀门系统。它在缸筒的下部装有一个浮动活塞， (所谓浮动即指没有活塞杆控制其运动)，在浮动活塞的下面形成一个密闭的气室，充有高压氮气。上面提到的由于活塞杆进出油液而造成的液面高度变化就通过浮动活塞的浮动来自动适应之。除了上面所述两种减振器外，还有阻力可调式减振器。它可通过外部操作来改变节流孔的大小。最近的汽车将电子控制式减振器作为标准装备，通过传感器检测行驶状态，由计算机计算出最佳阻尼力，使减振器上的阻尼力调整机构自动工作。减振器类型为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性（舒适性），在大多数汽车的悬架系统内部装有减震器。减震器从产生阻尼的材料这个角度划分主要有液压和充气两种，还有一种可变阻尼的减震器。液压汽车悬架系统中广泛采用液力减震器。其原理是，当车架与车桥做往复相对运动儿活塞在减震器的缸筒内往复移动时，减震器壳体内的油液便反复地从内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时，液体与内壁的摩擦及液体分子的内摩擦便形成对振动的阻尼力。充气式减震器充气式减震器是60年代以来发展起来的一种新型减震器。其结构特点是在缸筒的下部装有一个浮动活塞，在浮动活塞与缸筒一端形成的一个密闭气室种充有高压氮气。在浮动活塞上装有大断面的O 型密封圈，它把油和气完全分开。工作活塞上装有随其运动速度大小而改变通道截面积的压缩阀和伸张阀。当车轮上下跳动时，减震器的工作活塞在油液种做往复运动，使工作活塞的上腔和下腔之间产生油压差，压力油便推开压缩阀和伸张阀而来回流动。由于阀对压力油产生较大的阻尼力，使振动衰减。阻力可调式减震器装有阻力可调式减震器的汽车的悬架一般用刚度可变的空气弹簧作为弹性元件。其原理是，空气弹簧若气压升高，则减震器气室内的压力也升高，由于压力的改变而使油液的节流孔径发生改变，从而达到改变阻尼刚度的目
21随机载荷减震器阻尼力测试
随机载荷减振器阻尼力测试 李波涛，徐雄威，王成业，董新年 （长城汽车股份有限公司技术中心、河北省汽车工程技术研究中心，保定 071000） 摘要：简单介绍了应变片的组桥和工作原理，阐述了使用应变片对车辆减振器阻尼力进行测试的方法，并结合整车试验，在各种不同路面下进行减振器阻尼力动态响应测试。根据减振器标定公式，计算在各种路况下减振器的阻尼力。 关键词：减振器；阻尼力；应变测试；nCode 引言 随着生活水平的提高，人们对汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性和行驶安全性提出了更高的要求。减振器作为车辆悬架的重要组成部分，是影响上述指标的关键所在。 减振器的作用是迅速衰减车身和车轮之间由弹性元件引起的连续相对运动，改善车辆行驶平顺性、操纵稳定性和安全性，为人们的驾乘提供更舒适的感受。 1 减振器简介 评价减振器优劣的最主要的指标是阻尼特性。阻尼特性可以用示功图和速度特性进行体现。 示功图是减振器在运动过程中阻尼力随活塞位移变化而围成的曲线图。速度特性图为减振器在运动过程中阻尼力随活塞杆速度变化而形成的曲线图，两者结合观测，可对减振器阻尼力进行全面的评价。 图1 阻尼力-位移特性和阻尼力-速度特性而目前面临的问题是，减振器阻尼力测试只在台架上进行，并且只选择几个特定的速度，并未涵盖用户的所有使用工况，而增加测试点又会大幅度提高测试成本，此方法存在一定的不足。 基于提高阻尼力测试全面性的角度，需对阻尼力的测试方法进行完善。在减振器活塞杆表面粘贴应变片，结合整车道路随机载荷采集，可弥补上述方法的不足。 2 应变片工作原理 应变的测量是将应变片因应变而引起的阻值变化转换为电压信号。根据输出电压和各桥臂阻值变化之间的关系： 得出电压信号的变化。 图2 惠斯通全桥 3 减振器处理 3.1 应变片粘贴 在减振器活塞杆上加工四个凹槽，凹槽深度要适中，并经过进一步处理。粘贴两枚应变片在其两个相对的凹槽位置，组成惠斯通全桥。 在活塞杆运动过程中，应变片随着活塞杆的拉
电涡流阻尼调谐质量阻尼器(TMD)样本2012.5.17
电涡流阻尼调谐质量阻尼器柳州东方工程橡胶制品有限公司
一、调谐质量阻尼器的优点及运用现状 调谐质量阻尼器主要是由质量块、弹簧系统和阻尼系统组成，简称TMD。是一种特别适合减低高耸结构水平振动的吸能减振装置。研究结果表明，当TMD的自振频率被调制到结构第一振型频率附近时，对结构的第一振型反应有较好的控制效果，但对高阶振型反应的抑制较差。如果结构--TMD系统前二阶模态阻尼比等于结构阻尼比和TMD阻尼比的平均值时，TMD能够有效地减小结构的地震反应。TMD已在高层建筑，大型桥梁，电视塔，烟囱等很多结构上成功应用。 TMD的具体应用，在全世界范围已经有很多工程实例。美国70年代在波士顿的John Hancock Building（1971年）和纽约的Citicorp Center（1978年）上装设了两个TMD装置。据报道，两栋建筑物在风载下的加速度反应可衰减40%。日本从80年代至今，对被动TMD开展了多方面的开发应用研究。1980年在Chiba Port Tower（125米）上设置了支承式TMD装置，这是日本第一座设置TMD的塔，该塔经历了1987年12月17日的近海地震（8级）的考验。另外采用TMD减振装置的还有英国的Kessock斜拉桥，法国诺曼底大桥的悬臂施工阶段等。 TMD装置在我国也有很多应用，如九江长江大桥的吊杆，杨浦大桥，北京太平桥大街道两座人行天桥，黄山太平湖大桥的主塔，虎门大桥辅航道桥悬臂施工阶段等。在高层建筑中，上海东方明珠和南京等电视塔上均安装了TMD减振装置。 二、电涡流阻尼调谐质量阻尼器 目前已有TMD产品存在的主要问题是阻尼构件与弹性元件易损耗、后期调节难、需要较多的维护等。为此，柳州东方工程橡胶制品有限公司和湖南大学联合研制了一种抗疲劳、长寿命、无需维护的减振器—电涡流阻尼调谐质量阻尼器。 1、电涡流阻尼调谐质量阻尼器的基本结构： 电涡流阻尼调谐质量阻尼器主要是采用悬臂梁作为整个阻尼器的刚性连接元件，圆柱拉伸弹簧作为阻尼器的弹性元件，并通过摩擦较小的直线轴承导向，采用电涡流作为阻尼元件。电涡流阻尼调谐质量阻尼器简称电涡流TMD。 与传统的TMD结构相比，电涡流TMD使用电涡流阻尼取代了传统的摩擦阻尼，切割磁力线的导体与磁体分离，弹性原件通过摩擦较小的直线轴承导向。在整个电涡流TMD工作过程中，通过调节质量块的有限行程调整电涡流TMD的阻尼系数；导体与产生磁场的构件没有任何接触的，从而大大地减小了整个结构的损耗。
汽车减震器分析
汽车减震器分析 第一汽车减震器原理 ?由于悬架系统中的弹性元件受冲击产生震动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减震器。 ?为衰减震动，汽车悬架系统中采用减震器多是液力减震器，其工作原理是当车架和车桥间震动而出现相对运动时，减震器内的活塞上下移动，减震器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对震动形成阻尼力，使汽车震动能量转化为油液热能，再由减震器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时，阻尼力随车架与车桥之间的相对运动速度增减，并与油液粘度有关。 第二汽车减震器示意图 1.活塞杆； 2. 工作缸筒； 3. 活塞； 4. 伸张阀； 5. 储油缸筒； 6. 压缩阀； 7. 补偿阀；8. 流通阀；9. 导向座； 10. 防尘罩；11. 油封 第三减振器数学模型的基本原则
?（1）模型可以全面描述减振器的阻尼特性。 ?（2）数学表达式应该清晰、简洁、易用。 ?（3）选用的参数应该具有明显的物理意义。参数应该描述典型物理量的特性，如第一阻尼系数，泄载点和第二阻尼系数。 ?（4）可以方便的根据试验结果确定参数。 ?（5）能够准确描述阻尼特性曲线的形状和阀的配置之间的关系。 ?（6）能够精确计算分析减振器的阻尼性能与车辆系统能量消耗的关系，可以定量分析极端条件下减振器是否能够疏散足够的热量。 ?（7）应有助于深入的理解和分析减振器的内部运动过程和外部工作性能。 ?（8）可以满足减振器设计，减振器特性分析和车辆系统动力学研究的要求 第四减震器数学模型 第五对减震器数学模型的分析 建立如下公式描述减振器的行为 ?式中，Y(x):阻尼力或压降X:活塞速度或者液压油流量B：第一阻尼系数C：形状因
汽车减振器的选型设计
汽车减振器的选型设计
目录 一、汽车减振器的作用和功能---------------------------4 1、减振器的作用--------------------------------------4 2、减振器的功能--------------------------------------4 （1）对自然振动--------------------------------------4 （2）对强迫振动--------------------------------------6 二、汽车减振器选型设计的任务-------------------------8 三、汽车减振器额定阻力和工作缸直径的选择-------------9 1、线性减振器的阻尼特性------------------------------9 2、实际减振器的非线性--------------------------------9 3、减振器示功试验的标准规范-------------------------10 4、悬架系统相对阻尼系数与减振器阻尼系数的关系-------11 5、计算额定阻力-------------------------------------12 6、选择减振器工作缸直径-----------------------------13 四、验算悬架系统在各种工况下的振动特性--------------14 五、减振器行程和长度的确定--------------------------14 1、减振器最大压缩（上跳）行程-----------------------14
汽车液压减震器的设计与研究范本
汽车液压减震器的设计与研究
论文题目： 汽车液压减震器的设计与研究 Design and research of vehicle hydraulic shock absorber 指导教师签字： 答辩小组成员签字：
摘要 当前，汽车行业一直在快速的发展，这样情况也致使广大人民群众除了要求汽车要有最基本的安全，同时还对汽车的舒适度以及稳定性提出了更高的要求。人民所要求的汽车是要具有相正确稳定性以及舒适性，二者缺一不可。那么想要增加汽车乘坐的舒适度，汽车减震器则是汽车发展中不可或缺的零件，同时还能够在一定程度上保证汽车的舒适性和稳定性，除此之外，它还能够有效的避免其它零件的过度损坏，因此当前在汽车领域中对于减震器的研究是非常重要的内容。 关键词：汽车；液压减震器；设备控制
ABSTRACT At present, the auto industry has been rapid development, this situation has also led to the broad masses of people in addition to the requirements of automobile must have the most basic safety, but also put forward higher requirements on the vehicle comfort and stability, people's car just required a stable and relative comfort of vehicle vibration can effectively solution. The shock absorber is an integral part of the development of automobile, but also can ensure the vehicle comfort and stability in a certain extent, besides, it can also effectively avoid excessive damage to other parts, so the current in the automotive field for the study of shock absorber is very important. Key words: automobile; hydraulic shock absorber; equipment control
汽车设计中减震器相对阻尼系数的确定
汽车设计中减震器相对阻尼系数的确定 摘要：本文嘗试以汽车的电磁涡流减震器作为研究对象，分析减震器相对阻力系数，初步确认了减震器相对阻尼系数的计算公式，并探讨了汽车设计中，需要减震器阻尼系数确定需要因素，确认了基本的减震器设计原则。 关键词：汽车设计；减震器；阻尼系数 DOI：10.16640/jki.37-1222/t.2017.12.216 汽车工业是现代制造业的支柱性产业，汽车工业发展水平反映了一个国家的制造业发展水平。减震器是汽车必不可少的装备。当前汽车的减震器类型繁多，主要包括液压减震器、充气式减震器、电/磁流变液减震器、电磁涡流减震器等，不同减震器各有优劣。阻力系数是反映减震器减震性能的重要指标，本次研究试以汽车的电磁涡流减震器作为研究对象，分析减震器相对阻力系数计算方法，确定汽车设计中减震器设计的基本原则。 1 电磁涡流减震器阻尼系数 1.1 电磁涡流减震器 涡流减震器的涡流阻尼影响因素较多，涉及到电磁饱和、传热理论、退磁效应、集肤效应等，计算过程比较复杂，最终影响计算精度以及效率。近年来有限元仿真技术飞速发展，为阻力计算创造了条件。本文讨论的电磁涡流减震器，有三个条件：①忽略温度的小幅度变化对材料电导率、相对磁导率的影响；②计算导体框架的涡流效应，不考虑其他部件；③不考虑温度对材料物理性能的影响。电磁涡流减震器整体成圆柱形，上段是电子轴，下段为定子导体，后者由永磁体、铁极构成。在进行电磁涡流减震器的设计过程中，需要考虑如何高效的利用永磁体产生的磁场，使用相同的材料、体积结构产生更大的涡流阻力，同时考虑汽车的减震
需求，确电磁涡流减震器最低阻尼力。根据磁路优化理论，采用筒式的定子导体，相较于矩形结构，能减少的电磁磁漏效应，更好的产生涡流，从而快速消耗测量运动过程中产生的振动能量。永磁体的充磁方向不会显著影响磁场的利用，目前主要采用轴向以及径向两类，根据有限元分析，轴向充磁永磁体磁感应强度峰值为2.0242T，周围气隙磁感应强度峰值0.5t 最左右，而采用经向冲磁，则为1.72345T、0.4T，显然轴向冲磁效果更理想。确定结构以及冲磁的基本结构后，需要设计合适的尺寸。 1.2 阻尼力计算 用于电磁涡流减震器阻尼系数计算的理论主要包括有限差分法、有限元法、矩量法、边界元素法、格林函数法等。有限差分法适用于手机辐射、不同建筑结构室内电磁干扰研究、微带线问题研究，不适合尺寸较大、细薄结构的媒质，有限元法适合复杂媒质、边界条件、复杂边界形状的定解问题，具有较高的设计进精度，每个环节都可进行标准法，计算程序分组，方程组元数很多，计算时间长。用于电磁涡流减震器磁通密度计算，主要包括磁偶极子方法，计算方法简单，轴向磁通密度计算公式为 其中K（k）、E（k）分别为第一类全椭圆积分和第二类全椭圆积分，Rm、m分别为圆柱体永磁体的半径与厚度，在实际处理工程与科学问题时，绝大多数的微积分都无法得到准确的解析解。运动的永磁体是一个沿着轴向（z）和径向（r）都变化的磁场，导体外套涡流以及涡流阻尼力产生机制主要包括导体在恒定磁场相对运动、导体处在变化的磁场中，根据法拉第的电磁感应定律，前者为感生电动势，后者可根据洛伦磁力法则定义为动生电动势，总的电动势是两者之和，E=Etransk+Emotional=-，相对速度是永磁体和导体外筒之间的相对运动速度。考虑到相对速度是竖向方向，则永磁体的竖直分量和相对运动速度是垂直的，故此方向上的磁场不会影响导体外筒中的涡流，永磁体径向分量才产生涡流，则动生电动势作用产生的涡流阻尼力为F=，其中为导体外筒的体积，rin是导体外筒的内半径，rout为内