半主动车辆悬架智能摩擦缸减振器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半主动控制车辆悬架振动稳定性技术，具体涉及一种半主动车辆悬架智能摩擦缸减振器。
【背景技术】
[0002]汽车悬架是保证汽车具有舒适性和运行稳定性的关键部件。理想的汽车悬架应能根据不同的路面工况、行驶速度、驾驶员的不同感受具有调节功能。
[0003]目前已知的悬架系统可以分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架三种。
[0004]其中被动悬架是指刚度和阻尼都不能随运行的状态而变化的悬架，它由弹簧、减振器和导向机构组成。其优点在于结构简单、性能可靠、成本低，不需额外能量，因而应用最为广泛。其缺点在于元件(弹簧、减振器)的特性是固定的，刚度和阻尼都是不可变的，只能在特定的道路状态和速度下达到最优减振效果，难以适应不同的道路和使用状况。此外，其还难以同时满足良好的乘坐舒适性和操纵稳定性，因为两者对悬架的设计要求是矛盾的。主动悬架包含一个由传感器和有源控制器组成的闭环控制系统，可根据车辆的运动状况和路面状况主动做出反应，可同时满足乘坐舒适性和操纵稳定性的设计要求，然而，由于结构系统的复杂性和成本都不可避免地大幅提高，目前它主要应用于赛车和高级轿车上。
[0005]半主动悬架是由刚度可变的弹簧和阻尼系数可变的减振器组成的悬架系统，随车辆行驶状况不同可以根据存贮在微计算机内部的各种条件下弹簧和减振器的优化参数指令来调节弹簧刚度和减振器阻尼状态。根据作动力输出元件特性调节方式不同，半主动悬架大体可以分为刚度可变和阻尼可变两种型式，如空气弹簧和阻尼力可变减振器。改变弹簧刚度只有通过切换空气弹簧或油气弹簧来实现，而空气弹簧和油气弹簧组件的高精度要求及寿命低、成本高而且还需配备动力源一空气压缩机等因素，这就使得比改变阻尼困难得多。目前的半主动悬架及其研发主要集中在可变阻尼减振器的设计方面，比如通过设置通油孔和控制阀调节液压缸中工作油液的通流面积等。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种半主动车辆悬架智能摩擦缸减振器。
[0007]一种半主动车辆悬架智能摩擦缸减振器，包括第一主轴、主支撑弹簧、密封圈、第二主轴、缸体下端盖、缸体主体、被动弹簧、主轴摩擦环、涨圈、辅助弹簧、滑动套筒、缸体摩擦材料、滑块摩擦材料、导轨套筒、可控摩擦滑块、压电作动器、预紧弹簧；
[0008]第一主轴和第二主轴固定连接，构成减振器的主轴，缸体主体与缸体下端盖固定连接，缸体主体与缸体下端盖构成缸体；主轴穿过缸体下端盖的中心孔并能够在缸体主体内沿轴向运动，缸体下端盖的中心孔与主轴之间设有密封圈；缸体下端盖通过主支撑弹簧连接第一主轴，缸体下端盖通过被动弹簧连接第二主轴；第二主轴与缸体主体内壁之间布置有主轴摩擦环，主轴摩擦环通过涨圈与第二主轴相连并与其保持同步运动；第二主轴还通过辅助弹簧连接滑动套筒并可与其沿轴向进行相对运动；滑动套筒和可控摩擦滑块之间由压电作动器和预紧弹簧相固连；滑动套筒和导轨套筒固定连接，可控摩擦滑块能够沿导轨套筒的内壁滑动；可控摩擦滑块与缸体主体内壁接触的表面涂有滑块摩擦材料，缸体主体内壁与可控摩擦滑块接触的区域涂有缸体摩擦材料，可控摩擦滑块能够在缸体主体内沿其轴向进行相对滑动。
[0009]本发明的优点在于:
[0010](I)结构简单，易于实现。可以在不改变原悬架的基础上进行改装。摩擦块和压电陶瓷材料已经是市场上发展得比较成熟的技术。这意味着较好的经济性，低碳环保，可靠性尚且易维护；
[0011](2)功能上，相对液压系统，通过压电陶瓷提供的正压力产生摩擦阻尼，回路短，反应速度快，可以实现较为复杂的控制行为，从而适应多种路面状况；
[0012](3)安全性上，本发明装置可以与汽车悬架的主支撑并联工作，也可以单独工作，即使主动控制部件损坏，也不影响主支撑的刚度、阻尼等性能，安全性更佳；
[0013](4)属非液压机构，不需要附加的供油/封闭等油路系统；
[0014](5)智能摩擦缸式减振器的应用范围不限于车辆减振，可用于其他一切具有刚度和阻尼同时调节需求的减振场合。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的结构示意图；
[0016]图2是本发明图1中A-A截面结构示意图；
[0017]图3是本发明图1中B-B截面结构示意图；
[0018]图中:
[0019]I—第一主轴2—主支撑弹簧3—密封圈
[0020]4—第二主轴5—缸体下端盖6—螺栓
[0021]7—缸体主体8—被动弹簧9—主轴摩擦环
[0022]10-涨圈11-辅助弹簧12-滑动套筒
[0023]13—缸体摩擦材料14—滑块摩擦材料15—导轨套筒
[0024]16-可控摩擦滑块17-压电作动器18-预紧弹簧
[0025]19—固定螺栓
【具体实施方式】
[0026]下面将结合附图和实例对本发明作进一步的详细说明。
[0027]车辆悬架系统要同时面对良好的乘坐舒适性(小刚度、大阻尼)和良好的操纵稳定性(大刚度，小阻尼)两个要求，无论从刚度设计还是从阻尼设计的角度来看，这两个要求都是矛盾的，被动悬架设计难以同时满足。另一方面目前的半主动悬架只能调节阻尼不能调节刚度；针对这一现状，本发明通过引入智能材料作动器实现半主动式、刚度和阻尼均可调节的车辆悬架减振器。该减振器不需对现有车辆悬架主弹性支承进行大的改动。
[0028]本发明是一种半主动车辆悬架智能摩擦缸减振器，如图1至图3所示，包括第一主轴1、主支撑弹簧2、密封圈3、第二主轴4、缸体下端盖5、螺栓6、缸体主体7、被动弹簧8、主轴摩擦环9、涨圈10、辅助弹簧11、滑动套筒12、缸体摩擦材料13、滑块摩擦材料14、导轨套筒15、可控摩擦滑块16、压电作动器17、预紧弹簧18、固定螺栓19 ;
[0029]第一主轴I和第二主轴4通过螺纹