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目前汽车液压转向系统噪音的分析2

发布时间:2021-07-14 03:21:39 阅读: 来源:渔线厂家

汽车液压转向系统噪音的分析(2)

3 避免噪音的转阀设计

以上关于噪音的分析,主要侧重于转向系统的整个装配过程以及使用保养方而的问题。以下根据影响噪音的儿个因素,从设计的角度,对避免液压噪音的产生进行阐述。

3.1基本概念

(1)安静问。用来降低噪音的问称为安静问,其特点是加工精度高、成本高。

(2)影响问噪音的三大因素:液压油的流速、温度及压力。

3.2特征改变对安静阀的影响

(1)问芯问筋宽度。决定问套与问芯之间的基本间隙,基本间隙大小,影响问特征的影响(与相对应的槽影响一样)。

(2)槽深。槽深与噪音水平与气穴现象有关。我们能够了解到这一点,对于解决问的噪音问题有很大的帮助。液压油在通过小问广]时,流速及温度都很高,较浅的槽容易使液压油产生气穴现象,进而增大噪音,在实际应用中,槽深不应小于l mm。

(3)槽的对称性。影响问特征曲线的形状,槽的间隔不均匀,会引起左右转向轻重不同,并增大噪音。

(4)槽的直度。影响特征曲线中心附近的线形部分,如果槽的不直部分长度超过一定值随着新能源汽车的发展,这种线形部分也会变成弯曲的。理论上,噪音也会增大,象在实际中较易避免。

(5)在槽与平而连接处的圆角半径。会引起特征曲线中心附近线形部分变成弯曲,可能对某些车的操纵特性,有不利的影响,圆角大不利。

(6)小问广]的平而角0t。平而角的存在,缓冲了液压油从高压向低压区速比的变化。0t角越大,曲线的变化越趋近线形,问广]的平而角影响问特征曲线形状、输入扭矩、问的噪音及油压的范围。

例如,当0t=2。时,安静阎(压低噪音的阎)的效果便会减小,输入的扭矩增大,油压的范围减小,但是2。度的平而易于加工;当Ot=8。时,问的特征曲线失去中心附近的线形部分,输入扭矩减小,油压范围增大(附注:方向盘手感变耪安静问的效果增大。

总之,为了噪音考虑,最好不使平而角Ot小于2。;为了制造工艺考虑,以6.5。的平而为最大较为适宜(参照德尔福进油广]分布对应输入轴的问筋)。

(7)小问广]的平而宽度。平而宽度越宽,为建立一定的压力,所需的输入扭矩越大。

(8)小问广]的长度。影响噪音和问特征曲线的形状,而小问广]长度影响噪音,是因为其形状。长度越短,越易产生气穴现象,进而增大噪音。

(9)问外圆的圆度。问的外圆不一致,会改变问曲线的对称性,而且这种变化太大,噪音也会增大。

(1 0)装配变化的作用。问芯与问套之间的间隙,对问所起的作用至关重要。如果间隙太小,摩擦力就会过大,可能使问发卡;如果间隙太大,可能发生过份泄漏。对于安静问,这种间隙的变化也会引起输入扭矩的变化。广泛的试验表明,随着这种间隙的增大,输入扭矩也会增大,因此,这种间隙一般被控制在0.8~0.85 mm。在加工后,输入轴和问套必须利用专用机器测量其外径和内径,分4个公差区间,输入轴应和-个在相同或相邻公差区域的问套相配。TORZENMarathon技术是1项理想解决方案

(11)问广]的个数。问广]的个数越多,当小问广]关闭时,其液压油的速比变化就越缓,油温不至于过高。

4 关于油泵油管噪音的分析

动力转向系统常常趋向引起严重的噪音。主要的噪音源通常是泵,阀也是个噪音源。噪音源通常分为3类:宁气传播噪音(ABN)、结构传播的噪音

(SaN)、流体传播的噪音(FBN)。

ABN是通过宁气传播的噪音,人耳可以听到。

SBN是结构零件的机械振动,常常是ABN的主要原因。

FBN是液体中的压力波动,它是SBN的一个主要来源,从而也是ABN的主要原因。FBN可以沿着液压管路传播很远。

ABN、SBN、FBN之间的关系,是极端复杂的。从FBN转换到SBN取决于许多因素,例如管线支承的类型和间隔、弯头的数量、油管长度和柔性油管等。

4.1泵的噪音术语

(1)growl轰鸣声——低声调的液压噪声。当发动机处于怠速,较慢地来回转动方向盘时,转向系统发山的这种噪声。

(2)Moan呻吟声——低声调的液压噪声。当发动机转速约为l 000 r/rain时,较慢地来回转动方向盘时,转向系统发山这种噪声。

(3)Whine颤音——高声调的噪声。在不转动方向盘的情况下,发动机转速从怠速增大到3 000 r/rain

时,转向系统发出的这种噪声。

(4)Scream尖叫声——高声调的液压噪声。当发动机转速为3 500 r/rain时,缓慢地来回转动方向盘,并不因起限压的情7兄下,转向系统发山的噪声。

(5)限压噪声——当发动机转速为1 000 r/rain时,转动方向盘直到限位状态,转向系统发山这种噪声.

4.2减小流体传播噪音的方法

选择一个流量波动小的泵,可以降低噪音,但成本较高。

(1)动力转向泵有可能山现气穴现象。其会增强流量波动,并会引起严重的噪音,以及零件破坏,必须避免其发生,办法是通过良好的吸油管设计。

(2)油中含有宁气,当泵油循环压缩流体时,气泡被压破,为了避免发生严重气蚀,应保证在泵的进油口有足够的压力,泵的流速不要超过这意味着客车的载客量必定降落进油口的进油能力。

(3)特别注意远距离储油罐的位置(使储油罐尽可能的高)和油管的尺寸,以确保进油管有足够的流动的特性,防止泵抽成真宁(由于储油罐过低,在进油口的压力过低或油管尺寸不足);此外检查液压油的特性,以确保在泵中的真宁度,不使压力低于油的蒸气压力。如果不满足以上的条件,油就会汽化,产生严重的气穴、气蚀。

4.3整个液压系统的调谐

动力系统可以看作简单的泵一油管一流量控制阀系统。油管的长度对压力波动有很大的影响。通过合理的设计,有可能明显减小压力波动水平。

(1)噪声。当转向系统发山噪声时,应用调谐压力油管,在减少噪声水平方而有很显著的效果。一条螺旋金属管被放置在橡胶管总成之内,构成调谐器油管。调谐器油管是一种1/4波长衰减器。这种装置被用在压力油管中来衰减泵的呻吟声,用在回油管中来帮助控制颤抖。

(2)颤抖。是一种在发动机低转速下进行转向时发生的振动。在某些情况下,通过在系统的回油管中加调谐器来消除它。

4.4柔性油管的使用

FBN和SBN都针对产品的检测应该在噪声源可能靠近的地方进行衰减。而最简单的方法,就是在噪声源和其余部分之间使用合适的长度的柔性油管。柔性油管衰减噪声,在较高的频率最有效。

(1)几种常用油管对FBN的衰减性能。线编织的橡胶油管性能,在0~2 kHz的范围内衰减性能差,然后衰减性能很快增强。尼龙编织热塑型油管,在很低频率范围便能提供有用的衰减性能,但其使用受到系统的压力和温度限制,在条件允许的情7兑下,应优先使用这种油管。

(2)柔性油管减少噪音的特征,由橡胶及其增强材料所固有的消耗能量的特性造成的。另外,油管的柔性使其很象一个容积共振器,提供反作用衰减。

(3)结构隔离所需要的柔性油管长度。为降低泵的噪音,长度一般为1~2 m,对更高频的阀噪音为0.6 m。

(4)一般来说,对于衰减FBN,柔性油管越长越好。但是,使用A多的柔性油管是不现实的,因为:其一,柔性油管成本价A高;其二是对于一定水平的FBN,柔性油管单位长度辐射的ABN比相同的钢油管要普利司通公司在美国展开的1项广泛研究项目多,特别是对低频噪音。

(5)为避免橡胶油管发生扭转和拉伸。为此橡胶油管的最小半径如表1所列。

附注:油管的最小长度一般不短于300 mm。

4.5结构传播的噪音及隔离

主要讨论泵和阀的机械噪音,向其他零件的传播及隔离问题。

(1)泵的机械隔离。泵的隔离通常应用柔性支撑来实现,防_1卜机械振动传给支座。应用柔性油管为泵提供机械隔离,但其长度受到一些因素的限制,实用长度在1~3 m之间。

(2)阀的机械隔离。阀的隔离与泵的隔离相同。但是,阀的隔离通常较简单,主要是其频率高。采用较短的油管就足够,结构支架较简单。

5 转向系统的调谐

详见本文4.3节的(1)、(2)所述。

6 储油罐

储油罐的材料通常为含有33%玻璃的尼龙66。

6.1储油罐的功能

储油罐的功能是:为系统提供加液压油的地方;为系统提供检查液压油的地方;为热膨胀提供宁间;当系统使油管膨胀时,提供补偿液压油;提供除去宁气的地方。

6.2储油罐的类型:

远距离储油罐(不直接装在泵上),主要用在安装凼难或用户要求的场合;离开泵的距离应尽量短;冷启动性不如整体储油罐系统好;由于有更多的泄漏点,成本高;发动机上的垂直加速度超过25 9时,不能装在发动机上。

6.3储油罐的设计

储油罐的设计要考虑如下因素:足够的储油罐容积(大于600 mD;宁气/油的比率为1:2~1:2.5;

两件结构——箱体和而板,带有模压的加油颈和回油管接头;热板焊接;加筋箱壁厚2 mill,在支撑处厚2.5mm。

6.4储油罐的安装和操作

充油量止确是很重要的,油量过多,会导致储油罐盖泄漏;而油量过少,又会导致由于吸入宁气引起泵的噪声。要时刻注意储油罐中进入杂物。油管管路布置得应尽量圆滑,拐弯尽可能少。为确保储油罐中的止确的油而高度,应从系统中放山宁气。远距离储

油罐的设计,标准要求其最小容积是泵的每分钟的流量的两倍。在整体储油罐中,油而至少比泵进油口高30 mml。回油管接头必须布置在储油罐的底部,以免回油打破油而,引起宁气进入。对远距离储油罐,储油罐中的油而至少比泵进油口高75 ml。对远距离储油罐,进油管直径至少为15.8 ml。

7 结束语

并且不会侵害材料表面的上漆性能 本文内容主要关于液压转向系统的噪音分析,介绍了几个不同因素对液压转向的噪音影响及设计原理,在分析液压噪音问题时按照这几个方而来考虑一般可以找到_片响源,从而解决问题。

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