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汽车液压转向系统噪音的分析2绝缘管

发布时间:2022-09-08 23:09:12 来源:果丰机械网

汽车液压转向系统噪音的分析(2)

汽车液压转向系统噪音的分析(2) 2012 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,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。 (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 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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