汽车橡胶减振元件
伴随着汽车制造工业高性能技术的高速发展,汽车技术的发展一方面谋求汽车的使用经济性,同时,也正在改善汽车的舒适性、安全性。这就从减振、噪音、舒适性和行使稳定性的角度,对橡胶减振元件提出了更高的要求。
与其他减振制品相比,橡胶减振制品具有以下优点 :
形状自由度较大;
(2)可在 X、Y、Z 方向上旋转,具有六方向弹簧作用:
(3)具有适度的阻尼性能,可在低频~高频的范围内加以利用;
(4)同时具有减振、缓冲、隔音等多样性能;
(5)冲击刚度大于动刚度,动刚度大于静刚度,有利于减小冲击变形和动态变形。
汽车的振动现象十分复杂,最明显的振动是悬挂弹簧装置支承的簧上质量的固有振动。因此,减振橡胶制品主要用于控制汽车振动和噪声及改善汽车操纵稳定性,一般置于汽车发动机机架、压杆装置、悬挂轴衬、中心轴承托架、颠簸限制器和扭振减振器等部位,以改善汽车的安全性和舒适性。
1.橡胶材料性能要求及发展方向
由于汽车的车轮、车型、车种以及悬挂机构不同,减振橡胶元件的种类也各不相同。用橡胶材料作为减振材料的优点在于 :
橡胶是非压缩材料,具有良好的阻尼特性,其泊松比接近 0.5,在弹性范围内的相对滞后值可以达到 10~65%,动、静模数之比为 1.5左右。
(2)橡胶的弹性变形比金属大的多(可达10000 倍以上),而弹性模数比金属的小得多(为1/700 到 1/4000);
(3)形状能自由选择,可自由选择三个方向的弹簧常数比;
(4)容易与金属牢固地粘合成一个整体,可使减振橡胶件体积变小,重量减轻,且支承方法也简单化。
(5)橡胶的声速为 40~200m/s,钢的声速却为 5000m/s。
因此具有良好的减振、隔音和缓冲性能 。减振所用橡胶的品种很多,主要以天然橡胶和丁苯橡胶为主,为改善减振制品的耐热性,也使用丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IR)、三元乙丙橡胶(EPDM)等。通常针对不同的应用环境和使用要求,选用不同的橡胶材料或将几种橡胶共混以及采用某些改性方法来提高橡胶材料的某一项和几项性能。
1.1 低动倍率、高阻尼性能
理想的橡胶减振制品应具有以下功能 :
支撑功能:为支撑要求重量的物体,必须确保足够的静态弹簧常数 Ks;
(2)减振功能:相对要求的频率,应具有足够低的动态弹簧常数 Kd;
(3)防振功能:为了控制共振(不可避免的)时的传导率增幅,所以应具有足够的高阻尼性。
在所要求频率下的动态弹簧常数 Kd 和静态弹簧常数 Ks 的比值,称之为动态比例因子。这一比值愈小,减振性能愈好,但通常是 K....
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