碟刹培训资料

讲座目录一.车轮悬架的功能及计算二.减震器的构成和工作原理三.主要零部件的制造工艺四.品质控制要点及检测设备五.减震器常见的质量问题及三包解析六.近年来摩托车减震的发展方向七.《摩托车和轻便摩托车减震器行业标准》解读一.车轮悬架的功能及计算1.1车轮悬架的功能1.1.1确保乘车感1.1.2确保行驶安全性1.1.3姿势变化的控制1.1.4车辆高度的调节1.1.5车轮的正确限制1.2车轮悬架的计算1.2.1减震器刚度和阻尼系数的确定1.2.2减震弹簧的设计标准1.2.3悬架弹簧数值标准1.1.1确保乘车感缓和在凹凸不平的路面上行驶时传达到车体的冲击和振动。缓和冲击衰减震动是设置弹簧和阻尼器来实现的。设置弹簧的主要目的是缓和车身冲击。理论上讲，弹簧刚度越小越好，此时车轮沿地面上下跳动，对车身的附加弹力很小，车身很平稳。但太小时可能发生减震限位块的碰撞。弹簧刚度过大时隔震能力低，路面干扰将更多地转递到车身上。所以车身弹簧组成的振动系统，此系统受地面干扰时，车身便频繁地在系统的固有频率范围下振动，因此设计的系统固有频率应处于人类最能适应的振动频率内，即人步行频率范围内1—3HZ内。对汽车：1---2HZ摩托车：2---3HZ设置阻尼器的目的是衰减车身震动。一般认为自由振动一周期，在阻尼器的衰减作用下能衰减原振幅1/10为比较合适。1.1.2确保行驶安全性轮胎与路面之间的作用力抓地力是摩托车持续运动的主要因素。抓地力取决于轮胎与路面之间所产生的垂直方向的力与摩擦系数。确保抓地力是减震的第二个作用。1.1.3姿势变化的控制摩托车除匀速行驶外，还会进行加减速和转弯。此时，车体为保持原有状态所产生的惯性或离心力会对悬架施加负荷。悬架在传递路面对车体的作用力的同时，也传递车体对路面的作用力,此时，减震通过上下方向位移来改变车体的姿势。1.1.4车辆高度的调节从上下车高度及高速时的稳定性考虑，车辆高度低的摩托车较为理想。相反，在路况恶劣的道路上行驶，离地高度（离地间隙）大的车型较为理想。悬架还可以起到决定、调节车辆高度的作用。1.1.5车轮的正确限制由于外力作用，车轮的横向移动或弯曲行驶时所产生的角度会对驾驶稳定性造成影响。悬架的几何学决定了基本的运动，还会受到包括车架在内的悬架刚性、松动或安装误差等构造因素的影响。为有效发挥上述悬架的作用，悬架需具备一定的工作空间（作动空间=行程）。固有频率n0(单位Hz）与悬架质量M、悬架刚度K的关系为：MK210n其中n0=2~3Hz，当悬架质量设计确定后可计算悬架刚度K(单位N/mm)；悬架系统阻尼器的阻尼系数C（单位N/m/s）：KMC2对摩托车而言，一般δ=0.25；当用以上公式分别计算出悬架的刚度K（N/mm)及阻尼系数C(N/m/s）后，再根据减震器在摩托车上的装配结构分别计算前后减震单侧减震的刚度、单侧阻尼器的复原及压缩阻尼力。1.2车轮悬架的计算F1：轮轴载荷F2：减震器载荷C1：全伸长C2：全屈长C1-C2：减震器行程S：轮轴行程L1：从PⅤ到Axle的距离L2：从PⅤ向Cushion的垂直距离。R：杠杆比K：悬架刚度Ks：实际减震器的刚度C：悬架阻尼Cs：实际减震器的阻尼PⅤ回转的平衡：F1▪L1=F2▪L2R=L1/L2=F2/F1F1=L2▪F2/L1S=(C1-C2)▪R(近似计算）对于后减震器有：K=Ks▪cos2α/R2Ks=K▪R2/cos2αCs=C▪R2/cos2α对于前减震器有：K=Ks/cos2αKs=K▪cos2αCs=C▪cos2α其中α为安装时减震器与竖直垂线之间的夹角。1.2.1减震器刚度和阻尼系数的确定1.2.2减震弹簧的设计标准d钢丝直径（mm）F荷重（Kg）C旋绕比：C=D/dD弹簧中经（mm）δ变形量（mm）G弹性系数：SWC/SWP=8000Kg/mm2n1总圈数k弹簧刚度（Kg/mm）β纵横比（高径比）：H/D（0.8~4）n2有效圈数τ1材料许用应力（Kg/mm2）p节距（0.5D以下）Hm压并长度τ修正后许用应力（Kg/mm2）t1、t2各两端部厚（mm）Hf自由长度α应力修正系数3428DnGdkdnHmHfp2F=kδHm=（n1-1）d+（t1+t2）381dDFCCC651.04414τ=ατ1通常是n1=n2+2Hm≤最小弹簧实长-101.2.3悬架弹簧弹簧数值标准cushionSPG的设计、各数值的标准如下所示：K：弹簧刚度P0：全伸负荷（减震预压负荷）P1g：空车1G负荷P1：乘坐一人负荷P2：乘坐两人负荷Pk：折弯点负荷Pmax：最高点负荷δ：全行程δ1：1G变形量δ2：1G→全屈行程前后弹簧刚度0.3~0.61~2行程80~20060~200δ1▪δ2比率30%▪70%拐点负荷（Pk）P1上面（位移后面）设定K1:K2比率1：2.5以下1：3以下最高负荷2.5×P1g以上3×P1g以上●如K1、K2比率过大的话，驾驶者能感觉到折弯点；●折弯点负荷（Pk）设定比P1大，P1在K1的领域中操作；●δ1过大时对操作安全性有不好的影响。一层弹簧二层弹簧K2K1PmaxP2PkP1P1gP0KPmaxP2P1P1gP01212二.减震器的构成和工作原理2.1减震器组成2.2前悬架2.3后悬架2.4充气减震器（阻尼器）2.4.1双筒充气减震器（阻尼器）2.4.2单筒充气阻尼器2.5减震器总成图2.6减震器的评价2.1减震器组成减震器主要由液压阻尼器、螺旋弹簧等组成。2.2前悬架前悬架有套筒伸缩式和杠杆式两种类型，前者被普遍使用，后者适用于城市交通及女士车。套筒伸缩式杠杆式2.3后悬架后悬架有单筒式和双筒式两种类型。（1）缝隙节流阻尼器（见下图），实际上不使用此种阻尼器。缝隙（2）短孔节流单筒阻尼器，设置复原节流孔f1。此种阻尼器结构简单，但无压缩阻尼，示功图不够饱满，不能获得折线式速度特性，高频性能也不良。下图是一只单筒节流阻尼器的一张示功图，从图中可以看到此图不是很饱满。f=3.1831HzT=20℃Sm=25mmVm=0.5m/sPf=481.3NPy=37NSmPf0375.6751.3-375.6-10-201020Py-751.3实际测试情况理想状态(3)短孔节流双筒阻尼器，设置底阀座，设置压缩阻尼孔f2及补偿阀，获得压缩阻尼性能，能改善示功图及高频特性。f1f2补偿阀底阀座下图是一只短孔节流双筒阻尼器的一张示功图，从图中可以看出示功图较为饱满。f=3.1831HzT=20℃Sm=25mmVm=0.5m/sPf=827.8NPy=89.2N-751.3Py-20-10201137.8375.6751.3-375.610Pf0Sm(4)完整性能阻尼器此种阻尼器是四阀两孔双筒式结构。上腔外腔下腔f2f1补偿阀压缩阀复原阀流通阀下图是完整性能阻尼器的实际结构：复原节流孔f1与流通阀合并，作成阀片形式；压缩节流孔与补偿阀合并，作成阀片形式；独立设置复原阀与压缩阀。这是比较完善的结构，汽车减震器大多采用类似结构。各阀独立，互不相关，互不影响，便于确保性能，便于调整，但结构稍微复杂一些。压缩阀12补偿阀复原阀流通阀下腔上腔复原阀工作原理a.压缩行程：油液冲开阀片a和b，油液从下腔流入上腔。阀片a阀片b节流孔f1b.复原行程：低速时油液经节流孔f1流入下腔形成节流阻力；高速时油液经a板孔洞将油压作用于b片上，b片边缘向下弯曲，在a、b之间形成间隙，油液即从此间隙从上腔流入下腔，形成复原阻力。阀片a阀片b节流孔f1低速时，从f1流入下腔2.4充气减震器（阻尼器）非充气阻尼器在复原行程中工作缸补油不足，造成示功图不够饱满，在使用中也会出现声响等缺陷，而在高频情况下更为严重。为弥补上述缺陷，在复原行程时，油液被吸入工作缸这一被动过程变为主动地将油液压入工作缸，这便是充气阻尼器的设想。2.4.1双筒充气减震器（阻尼器）气袋式可在原双筒阻尼器上改进，充气压力不必很高（一般几个Bar，1Bar=0.1MPa）。压力使阻尼器有一个原始弹力。在示功和实验时表现为一个原始压力。在此原始压力基础上给出示功图。设充气压力为P，则原始压力P0=P(Ah-Ag）。2.4.2单筒充气阻尼器由于充气气室能补偿活塞伸入或拉出时油液体积变化，故阻尼器可以做成单筒式的，但实际时压缩与复原阻尼特性均需在活塞上设置阀片及节流孔来完成，不能设置底阀。由于要保证足够的压缩阻尼性能，气室气压必须较高（一般20~30Bar）。单筒式结构可设浮动活塞以隔油、气混杂，筒单结构上也可不设浮动活塞，充入的气体应为惰性气体，一般氮气，防止油液日久变质。单筒式结构尺寸稍长，结构简单，但易碰损失效。无论单筒、双筒充气阻尼器在密封问题上必需解决。浮动活塞无浮动活塞单筒充气阻尼器Sm0Pf10-225.8511.7225.8767.520-10-20Py-511.7下图是一张单筒充气阻尼器的示功图，从图上可以看见示功图比较理想。f=1.9099HzT=20℃Sm=25mmVm=0.3m/sPf=438.2NPy=178.7N下图是125前减震器总成图：定位管底筒反光块油封前叉管减震弹簧解说复原压缩行程及上下缓冲的设计：2.5下图是后减震器总成图：调节器阻尼器外弹簧接头缓冲塞解说复原压缩行程及上下缓冲的设计：2.6.1减震器的型式试验1.液压阻尼器的试验（1）示功特性阻尼器按规定的行程和速度（最大速度），两端作简谐运动时，其阻力与位移的关系曲线，亦称示功图。在示功图中，行程中点的阻力为规定速度下的阻力。（2）温度特性阻尼器按规定的行程和速度在多种温度下，两端作相对简谐运动时，其阻力与温度的关系曲线。（3）速度特性阻尼器按规定的行程以多种速度，两端作相对简谐运动时，其阻尼与速度的关系曲线。（4）静摩擦力减震器按规定的安装条件，以不大于0.005m/s速度，两端作相对运动时，在行程中点产生的摩擦阻力。（5）静负荷特性减震器按规定的行程，以不大于0.0015m/s的速度两端作相对运动时，起符合与位移的关系曲线。2.6减震器的评价品质控制项目规格值检测方法螺纹通止规⑤装配螺纹孔2-M6-6H⑥装配螺纹孔孔距L350±0.3⑦深孔段内径D2Ф31（+0.08/+0.04）⑧深孔段内孔粗糙度Ra0.15以下⑨深孔段内孔直线度≤0.04⑩轴套段内径D3Ф35（+0.08/+0.04）⑾轴套段粗糙度Ra3.2以下⑿轴套段与深孔段同轴度≤ф0.08⒀油封段内径D4Ф43（+0.08/+0.04）游标卡尺内径量缸表数显粗糙度检测仪直线度检具内径量缸表粗糙度对比块同轴度检具内径量缸表⒁油封段粗糙度Ra0.15以下数显粗糙度检测仪规格值检测方法⒂油封段与深孔段同轴度≤ф0.08同轴度检具⒃外观无色差，无基体缺陷，漆层无碰伤、擦花、脱漆、氧化发黑等现象。⒄漆层耐蚀性NSS试验48h合格⒅漆层附着力≤1级（20）底筒抗拉强度＞35KN目视检查盐雾试验箱⒆漆层硬度≥H10×10划格法抗拉力试验机中华牌H铅笔抗拉力检测品质控制项目4.2后减震器主要部件品质控制要点（以JH125后减震器为例）4.2.1后减震器总成规格值检测方法品质控制项目①中心距L306±2中心距检具中心距检测规格值检测方法品质控制项目②上连接套管宽度L121（0/-0.21）③上连接套管内径D1Ф12.1（+0.18/0）④下连接套管宽度L221（0/-0.21）⑤下连接套管内径D2Ф10.1（+0.18/0）游标卡尺通止规检具游标卡尺通止规检具⑥外观胶套、套管（减震套）对称、均匀，无偏斜；套管比胶套长。上接头无氧化、发黑，脱漆。目视检查上下连接孔在同一方向减震器外表面清洁、无油污。外弹簧黑色喷塑（光亮），无擦花、脱漆、碰伤、流挂、颗粒，无弯曲。镀铬件无基体缺陷、脱铬、起泡。规格值检测方法品质控制项目⑧抗拉强度＞9.8KN⑦装配拼紧力矩25~35N.m定扭力扳手耐久试验机抗拉力试验机⑨耐久性耐久100万次，无渗漏油耐久100万次，阻尼力衰减率≤30%耐久100万次，无异响，无零件破损、变形、磨损抗拉力检测耐久试验机检测，震动频