汽车用橡胶减振材料发展

摘要：本文概述了汽车用橡胶减振制品的材料技术和产品的应用和发展情况。

关键词：汽车减振橡胶制品橡胶

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[1] ：

(1)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[2] ：

(1)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[3] 。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[1] ：

(1)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Kd/Ks＞1。为了减小动态比例因子，从橡胶配合方面或材料方面也可加以探讨。在提高防振功能上，采用高阻尼材料是有效的。对通常的硫化胶来讲，随着Ks 的增加，Kd 不可避免地会出现增大的倾向。因此，从Kd 和Ks 两者兼备的观点对橡胶的配合加以探讨是十分必要的。

NR 的特点是动态比例因子比其他橡胶低，所以天然橡胶应用最广泛。在天然橡胶胶料中当增加炭黑用量时就可达到高阻尼化，但同时也会使动倍率上升；而增大硫黄用量时动倍率就会降低，但同时也会使阻

尼下降。从橡胶配合方面已有很多探讨工作。有专利介绍，在天然橡胶中配合60%溴化丁基橡胶，添加

六甲撑四胺，作为改性酚醛树脂固化剂。与添加前相比，虽然硬度和静态弹性模量有较大的增加，但动倍率处于同等水平以下，而且损耗系数增大，并达到了高阻尼化。在天然橡胶/聚氯乙烯为60/40(份)配合中，当作为两成分填充体系添加滑石粉(SiO2十Mg0)或陶土(Si02 十A1203)时，就可达到低动倍率、高衰减化。在相对氯丁橡胶的炭黑配合体系，当添加有碳化硅(须晶)或氮化硼(为粉末状，在表面有许多

锐角的角或凹凸状)时，就可达到低动倍率、高阻尼化，而且损耗系数对温度的依赖性也比较小，可获得

在宽广温度范围内稳定的特性[1] 。

此外利用橡胶材料的共混技术改善橡胶的动态性能的还有：Wang Xiaorog 等人[4] 采用聚(芳香烯烃-co-马来酰亚胺)共聚物与马来酸化的烷基烯烃和烷基双胺在充分干燥的条件下形成聚烯烃接枝聚(芳香

烯烃-co-马来酰亚胺)共聚物，将这种材料和橡胶混合可以制备高阻尼材料；Kentaro 等人[5，6] 由芳香乙烯基单体和丁二烯共聚物形成的减振用绝缘橡胶材料具有很好的防止振动和防止噪音的特性，同时这种材料还具有很好的屈挠疲劳性能。Toshiaki 等人[7, 8]采用不能硫化的异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和可硫化的溴化对甲基苯乙烯－异丁烯共聚物的混合物以比例80：20 到25：75 配制成的共混橡胶材料，在应用到减振橡胶配方中时材料的损耗因子Tanδ大于0.5，同时在-30℃到20℃的范围内损耗因子Tanδ的变化小于0.5，使材料不仅具有很好的减振性能，而且还具有很好的减振稳定性，同时材料还有很好的耐氧化和耐臭氧化性能；Masashi 等人[9] 采用溴化乙烯基共聚物橡胶(Br 含量0.2~5%)和NR 以及异丁烯橡胶制成的减振橡胶材料具有很好的耐热老化、拉伸疲劳性能和臭氧裂解性能，在90℃条件下处理1000 小时后拉伸强度保持62％，压缩永久变形保持39％；Okada 等人[10] 采用不饱和的乙烯、芳香族烯烃、非共轭烯烃以一定比例形成的不饱和共聚物制成的橡胶共混物使得减振橡胶在力学性能、耐热性、耐老化性能、减振性能、振动性能消失和耐屈挠疲劳性能上都具有很好的性能。

2. 耐热性能

为保证制品的耐久性，在减振橡胶的配合设计上，必须考虑的一点是随时间老化的性能保持性，将橡胶的耐热温度从目前的l00℃提高到150℃，将来还要用超耐温(300℃以上)和可变弹性常数橡胶制备减震制品[1，11] 。减振橡胶随时间老化的原因来自于多方面，但主要的还是热氧、动态疲劳、臭氧等老化现象。其中，热的影响在减振橡胶使用环境变化中是主要的因素之一。

改善天然橡胶类材料的耐热性，常采用以下方法：

(1) 交联形态的最佳化[1] ：对交联形态最佳化的减振橡胶来讲，出于物性和加工性能两方面的原因，多数场合是采用硫黄进行交联的。为了提高硫黄交联体系的耐热性，有必要选择可获得单硫化物体系交联形态的硫化体系。但由于单硫化物体系的交联形态会使减振橡胶的耐疲劳性交差，所以如何兼备耐热性和耐疲劳性，这在改善天然橡胶类材料的耐热性上是十分重要的，配方上大多采用半有效硫化体系。

(2) 防老剂的选择[1] ：由于减振橡胶是在动态下使用的，它的老化(氧老化、臭氧老化、和疲劳老化)远比静态时严重得多，各老化因素不仅单独作用，还以各种各样的耦合形式对橡胶施加作用，如机械方面的影响因素(载荷、振动条件等)常常有大气中的氧、臭氧和光等参与作用，还有热(温度)也参与作用，从而将导致橡胶的发粘(切断交联)硬化(交联的进行)或者龟裂及裂纹等现象发生，所以防老剂的使用及其配合十分重要。

(3) 共混胶的应用等。以改善臭氧性为目的在天然橡胶中混合30％左右的EPDM 是常见的方法，但在改善减振橡胶的耐热性时，主要用的以SBR、EPDM 为主的IIR 等。Nishiue Takeshi 等人[12] 使用天然橡胶、含有不饱和键的顺丁橡胶、以及碳原子数大于4 的含有-OH 基团有机酸的金属盐，和一些其他的添加剂制成的减振器具有较好的耐久性和压缩永久变形性能，在70℃压缩22 小时和在40℃压缩148 小时的压缩永久变形分别是17.0 和11.7%。O kada Osamu [13] 采用EPDM橡胶和EAM 橡胶共混制得减振橡胶材料，发现材料具有很好的耐热性和耐油性。

3.疲劳性能

在橡胶制品中，多少都存在潜在的缺陷部位，这是由于制品在受到反复变形时，产生应力集中，引起结构和弹性的变化。因这种变化而产生的微小龟裂，再次受到反复变形时会加速增长，直至破坏。

Liu Lan 等人[14] 利用蒙脱土的层状结构，制得NBR 橡胶层状硅酸盐纳米，发现不仅可以显著提高材料的定伸应力、拉伸强度、撕裂强度等性能，而且可以显著降低高结构炭黑的用量，改进交联网络的结构，从而使材料的疲劳生热显著降低，延缓疲劳破坏过程。

4. 抗蠕变性能

蠕变是指在一定的温度和恒定外力作用下，材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象，是一种随时间呈非线性变化的力学松弛过程。当橡胶减振器蠕变过大时，会引起橡胶减振器位置偏斜、干扰、挡块间距减小、非线性弹簧特性不当变化等情况。

橡胶的蠕变性能反应了材料的尺寸稳定性和长期的负载能力，有重要的实用性。橡胶蠕变除受负荷(或应力、变形)大小外，还受温度影响，温度远低于Tg 时，蠕变很小，且很慢，短时间内只看到蠕变的起始部分，温度远高于Tg时，蠕变很快，只能看到曲线右边向上升起的部分。由于蠕变过程中实验要持续很长时间，因此还必须注意蠕变(及其回复)过程中试样的结构是否发生了变化。

橡胶减振器的最大使用力应该考虑能够避免过度蠕变，设计时可从以下两个方面考虑[15] 。

(1)注意选择生胶的品种和硫化体系[16，1 7] 。一般来说，天然橡胶、顺丁橡胶蠕变较小，丁苯橡胶、丁基橡胶较大。从配方方面，宜选用硬质炭黑和硫黄硫化体系。

(2)从使用条件方面考虑，温度的影响最大，所以严格控制温度是十分必要的。

2. 橡胶减振制品

汽车交通控制振动的途径和其它领域相同[18] ：1)降低振源的激发力；2)将振动与激发源离开(隔振)；

3)缓和振动体的振动。橡胶减振主要用于后两个方面。

橡胶减振器具有许多优点[2] ：1)可以通过设计结构、调整橡胶性能来满足对各个方向刚度的要求；2)兼具衰减和吸能两种能力，减振效果好，容易越过共振区；3)弹性模量比金属小得多，能够产生较大弹性形变；4)没有滑动部分，因此无磨耗，易于保养；5)重量轻，安装、拆卸方便。

当然，橡胶减振器也有一些缺点：1)高温低温性能不如金属；耐油性能不如金属；2)对于直射日光需要注意用薄膜遮蔽等；3)长期用于大载荷时弹性减弱。

2.1 发动机座[1，18]

机座是支撑动力装置(发动机、变速机)的重要部件，除要求具有一定的减振特性外，还必须兼备有限制位移的功能。

发动机安装用橡胶减振配件，产品如发动机后安装垫、引擎前支撑、发动机螺钉接线索环等(见图1、图2、图3、图4、图5、图6)。

图1 发动机后安装垫图 2 发动机后安装垫B 图3 引擎前支撑

图4 发动机前悬置软垫总成图5 发动机后悬置软垫总成图6 发动机螺钉接线索环

最近，为了进一步地提高舒适性和平稳性，已有许多采用液体封人式及电子控制式的实例。而且在汽车用减振橡胶中，也有最有希望提高橡胶材料的耐热性的制品。

作为液体封入型的减振橡胶也可分为单孔、双孔和电子控制三种类型。图7 所示为液体封入型发动机座的结构(单孔型)。图8 为通过电子控制流路的开闭，来调整性能的液体封入式发动机座[19] 。图9 为使用粘度随电压改变而得以调节的流体来控制性能的发动机底座[19] 。

图7 液体封入型发动机座的结构(单孔型) 图8 液体封入型发动机座的结构(电子控制式)

图9 电子流变液体封入型发动机座的结构

1—外筒；2—电子流变流体；3—内筒；4—橡胶；5—电接头；6—电子流变阀；7—隔膜；8—气体在发动机产生的较高温度下对液压底座橡胶件有特别的要求，对底座性能的要求也更高：

(1)耐热性要求提高(80℃一130℃)；

(2)动态比例因子降低(500Hz 下Kd/Ks≤2)。

2.2 橡胶衬套

橡胶衬套在支撑悬挂部件的同时，具有扭变的功能，是确保车辆驾驶安全及稳定性的重要制品。此外，还具有减少振动和冲击的功能。通过对橡胶材料的探讨，在一定程度上是可以调整动态特性的，但同时也应考虑到对加工性能(塑炼、成型)和动态疲劳寿命(特性交化、撕裂、弹性下降、磨耗等)的影响。

从弹簧特性以及制作方法来看，可分为以下几个类型：

(1)仅为橡胶的橡胶衬套(负荷较小时使用)；

(2)仅为粘接内筒的整体衬套(负荷与轴成直角的情况下使用)；

(3)有内外筒的无声整体衬套(负荷较大时使用)。

图10 橡胶衬套

2.3 缓冲器

载重汽车在行驶中，特别是载重情况下与路况较差时行驶，往往上下层幅比较大，为有效防止箱体与车桥、车架的冲击，重型车中大都采用橡胶缓冲制品。这类产品诸如弹簧限位块、中后桥限位块总成等[20] 。

图11 前悬架缓冲块图12 后悬架限位块总成

缓冲器具有吸收冲击力(由车轮对车体的冲击力)的作用，因此耐冲击特性和负荷－挠度特性受到重视。由于冲击变形速度快，会显示振动时的高频率区域变化相同的状态，因此不适合使用耐寒性差的材料以及受温度影响大的材料。作为材料来讲，除NR 类橡胶材料外，也可用发泡聚氨酯类材料。在一般情况下，缓冲器要受到自由高度70％~80％的压缩变形，所以设计时，对形状必须加以充分注意。多层结构橡胶缓冲器也称为橡胶弹簧，具有金属弹簧的辅助功能。

2.4 消音器支架

支架具有支撑排气管系统的功能，但在减小车内噪音方面也起着重要的作用。作为消音器支架来讲，大致有悬挂和与配件粘合的两种类型。由于是在高温环境下使用的，所以多数用的是EPDM 类橡胶材料。

2.5 橡胶空气弹簧[21，22，23]

空气弹簧是汽车空气悬架系统的弹性元件及重要组成部分。空气弹簧是一种在柔性密闭容器中加入压力空气、利用空气的压缩弹性进行工作的非金属弹性元件，具有缓冲、减振和动作等功能。它主要由橡胶气囊和上盖及底座组成，有的还带有箍带或箍罩。它的优点是弹簧常数低，固有振动频率大致保持一致，与空车或重车的状态无关。它对高频振动的减振性能好，也可防止噪音。不足之处在于确定车桥位置的机构复杂，容易产生横向摆动和纵摇。

根据橡胶气囊工作时的变形方式，空气弹簧可分为膜式空气弹簧、囊式空气弹摄和混合式空气弹簧三种(图13、图14、图15)。膜式空气弹簧主要靠橡胶气囊的卷曲获得弹性变形；囊式空气弹簧主要靠橡胶气囊的挠屈获得弹性变形；混合式空气弹簧则兼有以上两种变形方式[24] 。

图13 囊式空气弹簧

图14 膜式空气弹簧

图15 混合式空气弹簧

空气弹簧组装结构见图16。

图16 空气弹簧组装结构

畦田、利夫等人研究表明[25] ，作为空气弹簧气囊的老化因素，是以交变应力为基础，再以热、紫外线等的氧化老化因素相复合，并指出今后应将重点放在耐疲劳性的材料设计上。

2.6 动态减振器

对汽车来讲，由于在各种各样的频率区域存在有固有振动频率，所以这样的振动将会降低隔音、舒适性和驾驶稳定性等。作为对策，可采用与橡胶制作的共振体系(动态减振器)来减小特定频率的振动。因此，在设计上要求因环境变化和时间变化而引起共振点的移动要小。主要使用的橡胶材料仍然是天然橡胶类。可是，对苛刻的热环境部位使用的制品，已有采用EPDM 类橡胶材料的实例。

图17 橡胶减振器系列

3 结束语

近年来，为提高汽车的安全性、舒适性和操作性，对减振橡胶元件的要求也越来越高，减振橡胶制品的应用品种和数量越来越多。随着科学技术的发展，国内外对减振橡胶的胶料配方、结构设计、测试方法及生产工艺技术进行了大量的研究，并结合ANSYS、Abaqus 等分析技术对减振橡胶制品进行优化分析，减振橡胶的结构与减振性能都有明显的改进与提高，其应用也将更为广泛。

参考文献

[1] 刘爱堂编译.关于汽车用减振橡胶与配合[J].橡胶参考资料，2001，31(3)：17~18。

[2] 林孔勇，金晟娟，梁星宇等.橡胶工业手册第六分册化学工业出版社(2)版1998.6

[3] 张殿荣，马占兴，杨清芝.现代橡胶配方设计化学工业出版社1994.8

[4] Wang Xiaorong, Foltz Victor J. Grafted maleimidestyrenegpolypropylene copolymers used in rubber compounds for increasing hysteresis. EP 0 955,317 10 Nov,1999

[5] Mori Kentaro, Okamura Shigeru, Toto Takeshi. Composition for vibration insulating rubber. JP 11 302,454 2 Nov, 1999

[6]Mori Kentaro, Okamura Shigeru, Toto Takeshi. Composition for vibration insulating rubber. JP 11 302,452 2 Nov,1999

[7]Sakaki Toshiaki, Sekido Fumio. Oxidation and ozoneresistant rubber compositions with high Tanδ for vibration dampers. JP 11 80,471 26 Mar, 1999

[8] Sakaki Toshiaki, Sekido Fumio. Vibrationdamping rubber compositions with stable damping properties to temperature change. JP 11 100,474 13 Apr, 1999

[9] Shimakage Masashi,Hasegawa Kenji,Tsutsumi Fumio. Weather and ozoneresistant ethylene copolymer rubber compositions for vibration dampers. JP 11 100,461 13 Apr.1999 [10] Okada Keiji, Morisono Kenichi, Kawasaki Masaaki. Rubber composition for damper material and damper material made therefrom. JP 10 273,565 13 Oct, 1998

[11] 黄家明，黄向前.我国汽车橡胶配件的生产状况[J].橡胶工业，2002，49(9)：558~562。

[12] Nishiue Takeshi, Sento Kazushige, Ohara Riichiro. Rubber compositions and their vibration dampers with good durability. JP 2002 241,539 28 Aug, 2002

[13]Okada Osamu. Heatresistant vibration damping ethylene rubber compositions. JP 2001 64,460. 13 Mar, 2001

[14]Liu Lan, Luo Yuanfang, Jia Demin et al. Structure and properties of NBR/HMMT nanocomposites prepared by mixing method. China synthetic Rubber 2002 25(4):257

[15]纪奎江.实用橡胶制品生产技术化学工业出版社(2)版2001.3

[16]王雪飞，黄自华，杨军等.N，N 间亚苯基双马来酰亚胺在NR 厚制品配方中的应用研究[J]. 橡胶工业，2003；50(5)：284~286。

[17]王雪飞，唐先贺，黄自华等.硫化体系对V 形NR 弹簧胶料抗硫化返原和抗蠕变性能的影响[J].橡胶工业，2003；50(6)：351~353。

[18]张洪珍译.减振橡胶发展趋势[J].橡胶译丛，1994(38)：5~8。

[19]王作龄译.橡胶减振器(下)[J].天津橡胶，1999(4)：32~33。

[20]王旭,杨秀丽,李腾英.斯太尔汽车橡胶密封及减震制品综述[J].特种橡胶制品，2 002?23(4)：41。

[21]谢建藩.汽车橡胶空气弹簧. 98230899.X，1999.09.08。

[22]高池明.橡胶空气弹簧. 01246954.8，2002.06.19。

[23]王万鹏，张继昌，李文义等.悬架式汽车橡胶空气弹簧. 01272547.1，2002.08.14。

[24]孙为群，柳玉春，陈建武等.汽车空气弹簧的理论分析与试验研究[J].汽车科技.1999；149 (2)：1~3。

[25]畦田，利夫等.铁道车辆用空气弹簧耐久性评价[J].国外铁道车辆，2002；39(1)：36~41。(end)

橡胶减震资料(内容清晰)

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 [1] ： (1)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 [2] ： (1)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1/70 0 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 [3] 。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(I R)、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 [1] ： (1)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 Kd/Ks＞1。为了减小动态比例因子，从橡胶配合方面或材料方面也可加以探讨。在提高防振功能上，采用高阻尼材料是有效的。对通常的硫化胶来讲，随着 Ks 的增加，Kd 不可避免地会出现增大的倾向。因此，从Kd 和 Ks 两者兼备的观点对橡胶的配合加以探讨是十分必要的。 NR 的特点是动态比例因子比其他橡胶低，所以天然橡胶应用最广泛。在天然橡胶胶料中当增加炭黑用量时就可达到高阻尼化，但同时也会使动倍率上升；而增大硫黄用量时动倍率就会降低，但同时也会使阻尼下降。从橡胶配合方面已有很多探讨工作。有专利介绍，在天然橡胶中配

减震橡胶制品的基本常识

7减震橡胶制品的基本常识 一.专业名词 静刚度动刚度动倍率损耗系数扭转刚度耐久性能 1.静刚度: 指减震橡胶在一定的位移范围内,其所受压力(或拉伸力) 变化量与其位移变化量的比值. 静刚度的测定必须在一定的位移范围内测定,不同的位移范围测定的静刚度值是不同的,但有的厂家则要求整个位移范围测定的变化曲线. 2.动刚度: 指减震橡胶在一定的位移范围内, 一定的频率下, 其所受 压力(或拉伸力)变化量与其位移变化量的比值. 动刚度的测定必须在一定的位移范围内,一定的频率下测定,不同的位移范围不同的频率下测定的动刚度值是不同的. 3.动倍率: 指减震橡胶在一定的位移范围内所测定的动刚度与静刚 度的比值. 4.损耗系数: 在减震橡胶的受力过程中,橡胶的变形与橡胶的应力之 间存在着一定的相位差,而橡胶的应力一般要超前于橡胶的变形一定的相位角δ.通常所说的损耗系数就是橡胶应力与橡胶变形的相位角δ的正切,即损耗系数τ=tgδ. 5.扭转刚度: 指减震橡胶在一定的扭转角范围内,其扭转力矩与扭转 角之间的比值. 6.耐久性能: 指减震橡胶在一定的方向一定的预加载荷、振幅、振动 频率下,经往复振动n次后产品完好或将产品往复振动直至破坏时

的振动次数, 耐久性能是衡量一个减震橡胶件的安全性能和综合性能的重要指标. 二.减震橡胶的基本常识 1.减震橡胶的作用:代替金属弹簧起到消振,吸振作用.其主要的性能 要求在静刚度、动刚度、耐久性能上. 2.减震橡胶的特点:(与金属弹簧相比胶) ①橡胶是由多种材料相组合而成,同一种形状通过材料调整可以拥 有不同的性能. ②橡胶内部分子之间的摩擦使它拥有一定的阻尼性能,即运动的滞 后性(受力过程中橡胶的变形滞后于橡胶的应力). ③橡胶在压缩、剪切、拉伸过程中都会产生不同的弹性系数. 3.减震橡胶的工作原理: ①吸收振动: 此类减震橡胶件主要是用于发动机与车身之间的连 接,此状态下发动机是振动源, 减震橡胶的作用是吸收发动机产生的振动,避免传递到车身上,同时也减轻发动机自身的振动. ②消减振动: 此类减震橡胶件主要是用于底盘与车身之间的连接, 此状态下底盘车轮是振动源, 减震橡胶的作用是将路面与车轮产生的振动通过高阻尼作用迅速消减,防止振动通过底盘传递到车身. 三.减震橡胶的基本工艺流程 ①纯胶制品的工艺流程 配料混炼预成型硫化修边检验包装入库

减震器工作原理详解

汽车悬架知识专题：减震器工作原理详解 悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减振器，为衰减振动，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器，其工作原理是当车架（或车身）和车桥间受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时，阻尼力随车架与车桥（或车轮）之间的相对运动速度增减，并与油液粘度有关。 减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务，阻尼力过大，将使悬架弹性变坏，甚至使减振器连接件损坏。因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾。 (1) 在压缩行程（车桥和车架相互靠近），减振器阻尼力较小，以便充分发挥弹性元件的弹性作用，缓和冲击。这时，弹性元件起主要作用。 (2) 在悬架伸张行程中（车桥和车架相互远离），减振器阻尼力应大，迅速减振。 (3) 当车桥（或车轮）与车桥间的相对速度过大时，要求减振器能自动加大液流量，使阻尼力始终保持在一定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。 在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器，且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器，还有采用新式减振器，它包括充气式减振器和阻力可调式减振器。

1. 活塞杆； 2. 工作缸筒； 3. 活塞； 4. 伸张 阀；5. 储油缸筒； 6. 压缩阀；7. 补偿阀； 8. 流通阀；9. 导向座；10. 防尘罩；11. 油 封 双向作用筒式减振器示意图 双向作用筒式减振器工作原理说明。在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞3向下移动。活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞杆1占去了一部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，一部分油液于是就推开压缩阀6，流回贮油缸5。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减振器在伸张行程时，车轮相当于远离车身，减振器受拉伸。这时减振器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高，流通阀8关闭，上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔。由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积，主使下腔产生一真空度，这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。由于这些阀的节流作用对悬架

减震用橡胶材料及其应用

减震用橡胶材料及其应用 随着现代工业的飞速发展，震动和噪音已经成为各个领域的严重问题：它会降低操作精度，影响产品质量；缩短产品寿命，使得高精仪器不能正常工作；危及安全性，使设备或构建物早期破坏；污染环境及影响人身健康，诸如地震之类的震动甚至还给人类的生命财产造成极大的损害。因此，研究和掌握震动控制与噪音控制技术已是各国工业发展面临的重大课题。 消除震动和噪音的最根本和最好方法是减少或者消除震动源的震动，但实际上要想完全消除震动源的震动是不可能的，因此必须采取其他控制震动的方法。实际应用中最广泛、最有效的方法是使用各种减震制品，尤其是橡胶减震制品。它能够有效地隔离震动与激发源，还可以缓和震动体的震动，因此被广泛地应用于各种机动车辆、飞机、船舰等的动力机械及风机、水泵等辅助设备和仪器的震动隔离。近年来，一些大型建筑物和桥梁等也采用了隔离地震的层压橡胶垫支撑建筑物。对于结构震动和结构噪音的阻尼处理，也广泛地使用特殊的橡胶材料，称为黏弹性高阻尼材料。 1 橡胶的减震作用及减震橡胶材料 橡胶的特点是既有高弹态又有高黏态，橡胶的弹性是由其卷曲分子构象的变化产生的，橡胶分子间相互作用会妨碍分子链的运动，又表现出黏性特点，以致应力与应变往往处于不平衡状态。橡胶的这种卷曲的长链分子结构及分子间存在的较弱的次级力；使得橡胶材料呈现出独特的黏弹性能，因而具有良好的减震、隔音和缓冲性能。橡胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击，就是因为其具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点。 橡胶的滞后和内摩擦特性通常用损耗因子表示，损耗因子越大，橡胶的阻尼和生热越显著，减震效果越明显。橡胶材料损耗因子的大小不仅与橡胶本身的结构有关，而且与温度和频率有关。在常温下，天然橡胶(NR)和顺丁橡胶(BR)的损耗因子较小，丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、乙丙橡胶(EPR)、聚氨酯橡胶(PU)和硅橡胶的损耗因子居中，丁基橡胶(HR)和丁腈橡胶(NBR)的损耗因子最大。 用作减震目的的橡胶材料一般分5种，即NR，SBR，BR为普通橡胶材料；NBR用于耐油硫化胶；CR用于耐天候硫化胶；IIR用于高阻尼硫化胶；EPR用于耐热硫化胶。NR虽然损耗因子较小，但其综合性能最好，具有优异的弹性，耐疲劳性好，生热低，蠕变小，与金属件黏合性能好，耐寒性、电绝缘性和加工性能也好，因此NR被广泛地用作减震目的，要求耐低温或耐天候性能时，可与BR或CR并用或共混改性。Nishiue等采用NR、BR及碳原子数大于4的含有-OH基团有机酸的金属盐制成的减震器具有较好的耐久性能，在70℃×22h和40℃×148h条件下的压缩永久变形分别为17.0%和11.7%。由于EPDM耐天候、耐臭氧老化、电绝缘性、耐热和耐寒等性能优异，近年来受到广泛关注。最近，日本三井化学公司与鬼怒川橡胶公司通过采用高相对分子质量的EPDM与低相对分子质量的EPDM

橡胶减震器的类型特点有哪些

橡胶减震器的类型特点有哪些? 时间:2010-10-11 来源:中国市场调研在线作者:市场调研01 点击: 117 次 据中国市场调研在线了解橡胶减震器主要用于吸收钻井中产生的冲击和震动负荷，以提高钻头及其他钻具使用寿命。YLJ型橡胶减震器 YLJ-type rubber mounting 为压路机专用橡胶制品。按其负荷及外形尺寸可分为多种不同型号，分别用于不同型号的压路机。>>>更多信息请参考中国市场调研在线 橡胶减震器的类型特点有哪些? 市场研究表明减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。在经过不平路面时，虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动，但弹簧自身还会有往复运动，而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。减震器太软，车身就会上下跳跃，减震器太硬就会带来太大的阻力，妨碍弹簧正常工作。在关于悬挂系统的改装过程中，硬的减震器要与硬的弹簧相搭配，而弹簧的硬度又与车重息息相关，因此较重的车一般采用较硬的减震器。与引震曲轴相接的装置，用来抗衡曲轴的扭转震动(即曲轴受汽缸点火的冲击力而扭动的现象)。 WJ型橡胶减震器WJ‐type rubber mounting 是通用性较强的橡胶减震器。亦称“万能垫”，具有4种不同直径、不同高度的圆柱凸台，上下两面交叉配置。可承受任意方向的载荷，吸收任意方向的振动。受横向压力时不会产生滑动。因而不必采取措施防止机器水平移动，省去庞大基础费用。此产品耐热、耐油，使用方便。有WJ‐40，WJ‐60，WJ‐85和WJ‐90共4种型号。 缓冲橡胶制品 rubber shock absorber 橡胶减震制品的一类。是以吸收冲击能量、缓解冲击作用为主要目的的橡胶制品。包括各种橡胶缓冲器、缓冲垫等。如汽车发动机前后悬置垫、钢板弹簧缓冲块和轨枕垫等。一般为纯橡胶或带金属骨架的橡胶模压制品。由于橡胶冲击刚度大于动刚度，动刚度大于静刚度，有利于减少冲击变形和动变形。此类产品广泛应用于各种车辆、压路机械、施工机械和振动筛等方面。 汽车用橡胶减震器 rubber mounting for automobile;automobile rubber mounting 橡胶减震制品的一类。用于防止或减少汽车在行驶过程中所产生的各种振动和噪声的橡胶配件。根据其使用部位可分为发动机系列用、驱动装置用、操纵装置用、前后悬挂用、车身用、排气系统用和其它系统用七大类。其主要作

汽车橡胶减震技术应用

橡胶减振件在汽车中的应用 汽车中的减振产品 * 悬置 * 副车架衬套 * 衬套 * 液压衬套液压衬套 * 曲轴扭转减振器 * 排气管吊耳 * 动力吸振器动力吸振器 * 支柱上支撑

一、动力总成悬置系统 （一）、功能 1、降低动力总成振动向车身的传递 2、衰减由于路面激励引起的动力总成振动衰减由于路面激励引起的动力总成振动 3、控制动力总成位移和转角 （二）、设计目标 1、系统的最高阶固有振动频率应小于发动机工作中的最小激振频率的动机工作中的最小激振频率的00.717717倍倍 2、系统的最低阶固有振动频率应大于发动机怠速动机怠速00.55阶激振频率阶激振频率 3、尽可能多的实现各自由度间的解耦 4、系统在系统共振频带内应有较大的阻尼值 5、动力总成在诸如汽车起步、制动、转向的特殊工况下位移值不能超过允许取值 （三）、前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式 * 三点支承加扭转支撑杆 1、优点：悬置布置方便，便于安装 2、缺点：跳动与发动机扭矩有关跳动与发动机扭矩有关，纵摇与跳动相关纵摇与跳动相关，悬置载荷变化较大悬置载荷变化较大，对副车架的共振和冲击振动敏感 * 低扭矩轴系统 1、优点：悬置布置方便，便于安装，跳动与纵摇及扭矩分离良好 2、缺点缺点：纵摇模态和发动机转动较难平衡纵摇模态和发动机转动较难平衡，对副车架共振和冲击振动敏感对副车架共振和冲击振动敏感 * 平衡扭矩轴系统 1、优点：跳动和纵摇几扭矩解耦性良好 2、缺点缺点：：纵横模态和发动机转动之间调整较难纵横模态和发动机转动之间调整较难，悬置布置及连接较难悬置布置及连接较难 * 纯扭矩轴系统纯扭矩轴系统 1、优点：跳动和纵摇及扭矩完全解耦 2、缺点：：悬置布置连接困难悬置布置连接困难，特别对于手动变速箱特别对于手动变速箱（四）、动力总成悬置结构特点 * 长方形液压悬置

液压减震器发展及工作原理之欧阳歌谷创作

一、减震器的发展历史 欧阳歌谷（2021.02.01） 减震器从出现到今天已经有了100多年的历史，最早车辆的减震系统由弹簧构成，虽然弹簧可以减轻路面冲击，性能较可靠，但它容易产生共振现象。在 1908年，世界第一台液压减震器研制成功，它用隔板将橡胶制成节流通道分为两部分，通过油液与节流通道摩擦，达到减震目的。之后，在20世纪30年代，摇臂式减震器得到普遍应用，工作压力在l0MPa 20MPa之间，但结构复杂、易损坏、体积大，最终被淘汰。二战之后，简式液压减震器取代了摇臂式减震器，其成本低，寿命长，但容易出现充油不及时的问题，若充油不及时，会影响减震效果，产生噪音与冲击。直到20世纪50年代，充气式减震器的出现解决了以上的问题，在双筒内充入低压0．4MPa~0．6MPa的氮气可以解决充油不及时的问题。同时单筒式充气减震器也开始发展，其采用浮动活塞的结构，使充入的氮气形成2．0MPa2．5MPa的高压气体，性能优于双筒式减震器，而且质量轻、性能好，但其成本较高。 油压减振器是铁道机车车辆上的一个重要部件。由于机车车辆的车轮与钢轨面之间是钢对钢的接触，因此，车轮表面的不规则和轨道的不平顺都直接经车轮传到悬挂部件上去，使机车车辆各部分高频和低频振动。如果这种振动不经过减振器来衰减，就会降低机械部件的结构强度和使用寿命，恶化运行品质。油压减

振器其性能优劣直接影响到行车的安全性和舒适性。尤其近年来我国铁路进入一个飞速发展时期，特别是在铁路跨越式发展政策的指引下，我国铁路将会进入一个全新的发展阶段。 二、减振器的基本结构大体相同，主要区别是： ( 1 )活塞的行程以及接头的安装尺寸不同； ( 2 )GS H、GYAW、G OH 3 种水平布置的减振器多了橡胶囊； ( 3 )GY AW、GOH的节流阀与另外3种不同。 基本结构见图 41、图 42 ，G S V、GS H、GYAW 图略。 1——上接头2——橡胶球较3——销轴4——防尘罩组成5——活塞杆6——防尘圈7——压盖；8——密封圈；9——油封圈；10——螺盖；11——0型密封圈 12——密封圈 13——活塞 14——节流阀弹簧 15——调节螺钉 16——压缩阀（一）17——压缩阀（二）18——回油阀片19——回油阀座20——底阀座21——弹簧螺盖22——底阀座弹簧23——底阀压缩阀24——油缸25——储油罐26——液压油27——拉伸阀（一）28——拉伸阀（二） 29——导承 图41 一系垂向简振器 1——上接头2——橡胶球较3——销轴4——防尘罩组成5——活塞杆 6——防尘圈 7——压盖 8——密封圈9——油封圈 10——螺盖11——0型密封圈 12——密封圈13——活塞 14——节流阀弹簧 15——调节螺钉 16——压缩阀（一） 17——压缩阀（二）18——回油阀片 19——回油阀座20——底阀座 21——弹

轨道交通用橡胶减振材料及制品的应用

轨道交通用橡胶减振材料及制品的应用 内容摘要:摘要:本文概述了轨道交通用橡胶减振制品的材料技术和产品的应用 和发展情况。关键词:轨道交通减振橡胶制品橡胶橡胶材料具有以下特性［1]:(1）橡胶具有良好的阻尼特性,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)橡胶的声速为40~200ｍ/ｓ，钢的声速却为5０00ｍ/s。 摘要:本文概述了轨道交通用橡胶减振制品的材料技术和产品的应用和发展情况。 关键词：轨道交通减振橡胶制品橡胶 ?橡胶材料具有以下特性[1］: ?(１)橡胶具有良好的阻尼特性，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)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［2］。现代轨道交通为有效减少轮轨作用力和改善系统走行性能，降低高速重载所引起的机车车辆以及线路的系统振动和噪声问题,大量使用各种橡胶弹性元件用于牵引、驱动、连接、支承等,以达到 1．橡胶材料? 舒适、平稳、快速的更高要求［3]。?? 减振所用橡胶的品种很多,用量比较大的有:天然橡胶(NR）、丁苯橡胶（ＳBR)、顺丁橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IR)、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 共混技术 ＮＲ是橡胶减振领域中用量最大的品种，许多共混的研究都是以其为主体进行的。如Yoshiｈaru等人［4］采用ＮR和ＢR共混制成减振橡胶,在１50℃硫化30min后,发现材料具有很好的衰减性能;他们还研究采用天然橡胶和氯丁橡胶共混制成减振橡胶,硫化促进剂只促进其中的天然橡胶硫化而不促进氯丁橡胶硫化，使得减振橡胶的减振特性由材料中的氯丁橡胶组份体现出来［5]；Nisｈiue Tａkeshi等人[6］使用天然橡胶、含有不饱和键的顺丁橡胶、以及碳原子数大

减震器的设计原理

减震器的设计原理 摩托车是现代化的交通运输工具，型式与种类很多，使用场合各不相同。为保证它的良好的使用性能，在结构上，它必须装备减震器。减震器是摩托车悬架的一个重要组成部分，它是摩托车行驶系的一个重要总成。 什么叫减震器 以液压节流方式起阻尼作用的部件叫减震器。 2 、减震器的作用 A 、支承车身。 B 、传递路面对车身的各种反力。 c 、缓和车身冲击，减弱车身振动。 D 、抑制车辆跳动，改善轮胎对地面的接地性，保证车辆的安全性。 3 、减震器的设计原理 A.液体通过阻尼孔形成紊流，产生液体紊流阻尼力。 B.减震器的基本特性，为其速度特性： P =C·Vn C：减震器的阻尼系数；V ：减震器的工作速度；n ：减震器的阻尼特性指数 上式中： 减震器弹簧悬架产生的阻力：P =K·S K ：弹簧悬架刚度；S ：减震器位移 减震器作为悬架系统，K 、C 的取值比较关键，最终使整车的振动频率达到接近人类步行的固有频率较为理想：l～2ZHz 。 前减震器结构前减震器的典型结构，主要有双筒式前减震；三筒式前减震器；倒置式前减震器，如图( ZSZOOGS 为例）: 4 、减震器的工作原理 减震器在上下运动过程中，其型腔间的压差△ P ，迫使减震油液通过阻尼孔或阀系，产生阻尼力，起到减震的作用。 5 、为充分匹配整车的使用性能，以及减震器的不断向前发展，逐步开发和研究出倒置式前减、油气分离式后减。在高压气室的作用下，防止阻尼特性的空程和畸变，充分发挥其减震性能。 减震器的质量控制 1 、减震器的关重性能---示功特性的控制。示功图形圆滑、丰满，不得有畸变、空程、忽大忽小现象，满足整车乘骑的舒适性。 2 、减震器强度指标的控制 减震器作为一个性能件，同时也是一个安全件，主要控制各零件强度和焊接强度。 3 、减震器油品质量控制 减震器油品必须充分适应外界环境，其适用环境温度在-40 ℃～＋120 ℃，具有抗泡、抗氧化、抗剪切、高润滑性等特点。

橡胶隔振设计指导-精

橡胶隔振设计指导 设计和选用的原则： 优先选用标准产品，对于一些有特殊要求而又无标准的产品，则可根据需要自行隔振 设计。 隔振设计主要流程： 1)输入：隔振系统固有频率和减振装置刚度的要求，输出：减振装置的形状和几何 尺寸； 2)输入：系统通过共振区的振幅要求，输出：阻尼系数或阻尼比； 3)输入：隔振系统所处的环境和使用期限，输出：橡胶的材料。 隔振设计原则： 结构紧凑、材料适宜、形状合理、尺寸尽量小以及隔振效率高。具体设计和选用时， 还应注意以下因素： 1)载荷特点：确保支撑物的重心与支撑点中心重合，载重后的支撑面与基础面平行。 很多零件支撑大多采用几何对称布置，而设备的重心却往往偏离几何对称轴，设计时需将该偏差考虑进去。在设计和选用减振器时，不仅要考虑总重量，还应考虑各支撑部位的重力大小，以确定每个减振器的实际承载量，使产品安装减振器后，其安装平面与基础平行。 2)减振装置的总刚度应满足隔振系数的要求。此外，无论产品的支撑布置是否与几 何中心对称，均应使各支撑部位的减振装置刚度对称于系统的惯性主轴。 3)减振装置的总阻尼既要考虑系统通过共振区时对振幅的要求，也要考虑隔振区隔 振效率，尤其是在频率较高时对振动衰减的要求。 减振装置设计： 橡胶减振器是以橡胶作为减振器的弹性元件，以金属作为支撑骨架，故称为橡胶一金 属减振器。这种减振器由于使用橡胶材料，因而阻尼较大，对高频振动的能量吸收尤为显著，当振动频率通过共振区时，也不至产生过大的振幅。橡胶能承受瞬时的较大 形变，因此能承受冲击力，缓冲性能较好。这种减振器采用天然橡胶，受温度变化大，当温度过高时，表面会产生裂纹并逐渐加深，最后失去强度。此外，天然橡胶耐油性差，对酸性和光等反应敏感，容易老化。近年来化工技术的发展，人工橡胶使其工作

减震器原理

减振器原理 一．工作原理 减振器功能 对因路面不平或驾驶条件差而引起向车身传递的振动进行阻尼。 快速消除由地面引起的轴和车轮的振动，保证车轮随时抓地，从而保证车辆的转向和刹车功能。 减振器在一方面必须支持汽车的安全行驶功能，比如抓地、刹车和加速等。另一方面，为获得最大可能的舒适度，它又必须尽可能地把振动的传递降低到最低水平。 工作原理 悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减振器，为衰减振动，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器，其工作原理是当车架（或车身）和车桥间受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面不变时，阻尼力随车架与车桥（或车轮）之间的相对运动速度增减而增减，并与油液粘度有关。 弹性元件和减振器承担着缓冲击和减振的任务，阻尼力过大，将使悬架弹性变差，甚至使减振器连接件损坏。因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾：(1) 在压缩行程（车桥和车架相互靠近），减振器阻尼力较小，以便充分发挥弹性元件的弹性作用，缓和冲击。这时，弹性元件起主要作用。 (2) 在悬架伸张行程中（车桥和车架相互远离），减振器阻尼力应大，迅速减振。 (3) 当车桥（或车轮）与车桥间的相对速度过大时，要求减振器能自动加大液流量，使阻尼力始终保持在一定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。二．独立悬架原理 悬挂是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩. 独立悬挂系统是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身下面的。其优点是：质量轻，减少了车身受到的冲击，并提高了车轮的地面附着力；可用刚度小的较软弹簧，改善汽车的舒适性；可以使发动机位置降低，

汽车减震器结构图

悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减振器，为衰减振动，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器，其工作原理是当车架（或车身）和车桥间受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时，阻尼力随车架与车桥（或车轮）之间的相对运动速度增减，并与油液粘度有关。 减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务，阻尼力过大，将使悬架弹性变坏，甚至使减振器连接件损坏。因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾。 (1) 在压缩行程（车桥和车架相互靠近），减振器阻尼力较小，以便充分发挥弹性元件的弹性作用，缓和冲击。这时，弹性元件起主要作用。 (2) 在悬架伸张行程中（车桥和车架相互远离），减振器阻尼力应大，迅速减振。 (3) 当车桥（或车轮）与车桥间的相对速度过大时，要求减振器能自动加大液流量，使阻尼力始终保持在一定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。 在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器，且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器，还有采用新式减振器，它包括充气式减振器和阻力可调式减振器。

1. 活塞杆； 2. 工作缸筒； 3. 活塞； 4. 伸张阀； 5. 储油缸筒； 6. 压缩阀； 7. 补偿阀； 8. 流通阀； 9. 导向座；10. 防尘罩；11. 油封 双向作用筒式减振器示意图 双向作用筒式减振器工作原理说明。在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞3向下移动。活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞杆1占去了一部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，一部分油液于是就推开压缩阀6，流回贮油缸5。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减振器在伸张行程时，车轮相当于远离车身，减振器受拉伸。这时减振器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高，流通阀8关闭，上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔。由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积，主使下腔产生一真空度，这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。由于这些阀的节流作用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用。

汽车减震技术应用介绍

汽车减震技术应用介绍 一、动力总成悬置系统 （一）、功能 1、降低动力总成振动向车身的传递 2、衰减由于路面激励引起的动力总成振动衰减由于路面激励引起的动力总成振动 3、控制动力总成位移和转角 （二）、设计目标 1、系统的最高阶固有振动频率应小于发动机工作中的最小激振频率的动机工作中的最小激振频率的00.717717倍倍

2、系统的最低阶固有振动频率应大于发动机怠速动机怠速00.55阶激振频率阶激振频率 3、尽可能多的实现各自由度间的解耦 4、系统在系统共振频带内应有较大的阻尼值 5、动力总成在诸如汽车起步、制动、转向的特殊工况下位移值不能超过允许取值 （三）、前驱横置动力总成悬置系统常见布局形式 * 三点支承加扭转支撑杆 1、优点：悬置布置方便，便于安装

2、缺点：跳动与发动机扭矩有关跳动与发动机扭矩有关，纵摇与跳动相关纵摇与跳动相关，悬置载荷变化较大悬置载荷变化较大，对副车架的共振和冲击振动敏感 * 低扭矩轴系统 1、优点：悬置布置方便，便于安装，跳动与纵摇及扭矩分离良好 2、缺点缺点：纵摇模态和发动机转动较难平衡纵摇模态和发动机转动较难平衡，对副车架共振和冲击振动敏感对副车架共振和冲击振动敏感 * 平衡扭矩轴系统

1、优点：跳动和纵摇几扭矩解耦性良好 2、缺点缺点：：纵横模态和发动机转动之间调整较难纵横模态和发动机转动之间调整较难，悬置布置及连接较难悬置布置及连接较难 * 纯扭矩轴系统纯扭矩轴系统 1、优点：跳动和纵摇及扭矩完全解耦 2、缺点：：悬置布置连接困难悬置布置连接困难，特别对于手动变速箱特别对于手动变速箱 （四）、动力总成悬置结构特点 * 长方形液压悬置

干货全球知名汽车减震器生产企业汇总

【干货】全球知名汽车减震器生产企业汇总 盖世汽车研究院出品悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动，为改善汽车行驶平顺性，衰减振动，悬架中与弹性元件并联安装减振器，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器，液力减振器的作用原理是，当车架（或车身）和车桥间受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中。随着汽车行业的发展，汽车行驶过程中产生的振动已经成为制约汽车发展的重大障碍。汽车行驶过程中产生的振动将严重降低汽车的舒适性、稳定性和安全性，降低人们乘坐汽车时的体验，同时，汽车零部件的使用寿命也会大大缩短。因此，在人们对汽车舒适和安全性要求越来越高的情况下，汽车减振器的重要性也愈加凸显。中国汽车减振器市场上，在技术与质量上，中国本土企业与国际水平有一定差距，而且企业数量众多，OE配套集中在中低档轿车领域，但是还是涌现出一批优秀的本土企业，如淅川汽车减振器厂、四川宁江精密工业有限责任公司、浙江正裕工业有限公司、万向集团等，开始在国际市场上占有一席之地。除了整车厂商OEM配套市场，中国自主品牌厂商同外资厂商的差距主要表现在产品研发实力和技术能力方面，欧洲、美洲、日本、韩国的减振器工业起步早，发展较为迅速，技术研发和生产实力也较强。在关键技术的研发能力和技术水平方面，如消除振动源

冲击、同其他相关部件配套、产品密封等，都领先于中国自主品牌厂商。但本土企业通过不断学习与发展，技术水平也逐步提高，与国际先进水平的差距正在缩小，高端产品也有研发，然而数量比较少。目前，阻力可调式减振器正在成为主流减振器，随着不断的研究开发，智能性会越来越高，会朝着自适应可调减振器方向发展，无论驾驶者的驾驶技术如何，悬架系统都会自动调节与之适应的状态，使驾驶者感觉到平顺、舒适。汽车减震同时还可能有复合型减振器和新型减振器方向发展，不同的方向发展，最终只有一个目的，即改善汽车行驶的平顺性和操纵稳定性，并且在操纵性和舒适性之间取得最理想的工作点。下面，我们来看一下国内外知名的减振器制造厂商：蒂森克虏伯-倍斯登（ThyssenKrupp-Bilstein）（德） 销售额：413亿欧元（蒂森克虏伯） 蒂森克虏伯-倍斯登（ThyssenKrupp-Bilstein）是氮气减振器的鼻祖，成立于1873年，是世界上最着名的减振器生产商。其不仅为改装界提供产品，同时也是诸多车厂的原厂零件供应商，如奔驰 S-Class、E-Class的气压弹簧阻尼可调减振器就是他们的产品。其产品型号有：B 2，B 4，B 6，B 8，B10，B12，B14，B16。 配套客户：奔驰、保时捷、奥迪、宝马、大众、AMG、Brabus等。蒂森克虏伯在华产业布局图KYB凯迩必（Kayaba）（日） KYB凯迩必是油压技术方面的先驱领导者，产品几乎覆盖了关于油压的部件。KYB凯迩必夜视日本最大的减振器供应商。着名的TRD、Tom’s等均由KYB代工生产。其主要产品系列有俗称黑筒（加强型）、蓝筒（运动版）和黄筒（降低专用型）等产品。

减震橡胶理论与应用_唐叶辉

减震橡胶理论及应用 主讲人：唐叶辉

一、减震橡胶基础理论 二、减震橡胶制品常用材料 三、常用减震橡胶产品介绍

一、减震橡胶基础理论 现实生活中振动无处不在，振动的现象是不容忽视也是不可缺少的。人们一直致力于振动的产生、控制和消除的研究。所有的物体的振动都会产生声音，如果没有振动就不会有音乐,人类也无法进行语言交流了。但是振动也会对人们的生活产生许多不利的影响，如：共振会导致装置的损坏、噪音会影响人类的生活环境等！怎样将振动对人们产生的不利影响减到最小,是当前减震技术发展和追求的方向。 减震技术的核心是消除干扰性振动或找出解决的方法,现在比较适用和成熟的减震方法是橡胶减震系统,早在橡胶应用于工业之初,人们就使用了橡胶隔离来进行减震,但当时还没有有效的橡胶粘接技术,橡胶在减震领域的应用没有获得成功,随着橡胶粘接技术的的发展和运用,于1932 年出现了最早的橡胶减震制品,使得减少底盘和引擎系统产生的振动成为可能,随后越来越多的金属和橡胶粘接的零件应用于差速器、后轴等汽车驱动系统,20世纪50年代起越来越多的发动机悬置得以应用,早在1979年德国大众成功地将液压悬置应用到发动机悬置系统,使得减震技术得到很大的发展,现在人们正在研究可转换装置和主动装置在工程上的实际应用。

一、减震橡胶基础理论

一、减震橡胶基础理论

2.弹性装置系统 和线型弹性装置系统的单自由度相比,立体系统拥有更多 的自由度和可移动性,一个发动机悬置有三个直移和三个转 动的自由度,六个固有频率需抵制共振使激振力减少到一定程 度,该装置系统主要是减少重心处的振动使之趋向于零,使不 同方向的激振不再相互影响。 该装置系统的设计目标是根据客户的开发设想决定悬置布 一、减震橡胶基础理论 置的位置和悬置的刚度,使得所有的固有频率远不等于干扰频 率,最初的装置主要是决定临时的位置和刚度,最后安装到车 上时要考虑到发动机装置子系统的相互作用,现在人们已能 通过有限元分析软件系统建立汽车整车模型,并通过计算机模 拟进行悬置的优化设计,设计时需考虑找到使舒适性和减少噪 音的最好的折中方法,使得零件可以抵挡所有外力并使力的传 递达到最小化,同时还需满足零件的最大运动和外界环境的要 求。

减震橡胶相关知识及应用

减震橡胶知识及应用 一.绪论 现实生活中振动无处不在,振动的现象是不容忽视也是不可缺少的,人们一直致力于振动的产生,控制和消除的研究,所有的物体的振动都会产生声音,如果没有振动就不会有音乐,人类也无法进行语言交流了.但是振动也会对人们的生活产生许多不利的影响,如:共振会导致装置的损坏,噪音会影响人类的生活环境等.怎样将振动对人们产生的不利影响减到最小,是当前减震技术发展和追求的方向. 减震技术的核心是消除干扰性振动或找出解决的方法,现在比较适用和成熟的减震方法是橡胶减震系统,早在橡胶应用于工业之初,人们就使用了橡胶隔离来进行减震,但当时还没有有效的橡胶粘接技术,橡胶在减震领域的应用没有获得成功,随着橡胶粘接技术的的发展和运用,于1932年出现了最早的橡胶减震制品,使得减少底盘和引擎系统产生的振动成为可能,随后越来越多的金属和橡胶粘接的零件应用于差速器、后轴等汽车驱动系统,20世纪50年代起越来越多的发动机悬置得以应用,早在1979年德国大众成功地将液压悬置应用到发动机悬置系统,使得减震技术得到很大的发展,现在人们正在研究可转换装置和主动装置在工程上的实际应用. 二.减震橡胶基础理论 1.减震基础 当沿重心轴方向对橡胶装置进行碰撞会产生一定频率的振动,如果系统内没有外力作用,激发振动将逐步衰减,衰减的速度取决于橡胶材料的减幅,根据牛顿定律将得到下面公式: 质量+阻力+弹力=0 若忽略减幅不计,可以得到橡胶的固有频率如下: f0=1/2πc/m f0 :固有频率。c:弹簧刚度。m:质量 当碰撞力远离重心橡胶装置系统会在三个轴中产生扭转振动,各自的角频率为: ωD = c v /J ωD:角频率。c v:扭转刚度。J:惯量 弹性体在正常情况下都有将逐渐增强的共振减小到一定水平的特性,橡胶减震器的隔离减震效率等于激振频率/固有频率即:η=f/ f0, 当η＞ 2 时,激振力将减少而且远不等于固有频率, 橡胶减震器将起到隔离振动的效果,当η=3时,减震效果将达到80%,也就是说仅有20%的激振振动在传播. 图1 振动传递示意图

汽车橡胶减震制品模具设计

汽车橡胶减震制品模具设计 摘要:在现代工业发展进程中，模具的地位及其重要性日益被人们所重视。可以 毫不夸张的说，一个国家模具工业的技术水平高低直接代表着这个国家工业设计 制造的技术水平。汽车生产企业也不例外，随着人们对汽车需求的增加和性能要 求的不断提高，模压橡胶减震制品在汽车生产系统中得到了越来越广泛的应用。 本文主要介绍汽车橡胶减震制品外形尺寸、收缩率的测量和计算，模具分型面、 启模槽、余胶槽、定位销的设计以及模具型腔的加工精度、材质选择等过程。 关键词：汽车；橡胶；模具 前言：橡胶减震制品经过电热平板硫化机模压成型，在机械传动中属于一种弹性 支撑的方法，主要用来减少由于机械往复惯性力和惯性力矩及其他干扰引起的机 械震动和噪音。它具有良好的减震、缓冲和隔音作用。橡胶减震制品与橡胶密封 类制品相比较，其尺寸精度要求较低，所以收缩率的选择就很容易。由于橡胶减 震制品在实际使用中受力复杂，所以除工艺人员从橡胶材料(配方）上保证制品质 量外，模具设计人员在确定减震产品模具结构时，应将保证制品的精密度和均匀 性作为一个重要方面来考虑。合理的设计橡胶模具可以节约原料、降低制品成本、提高生产效率、保证制品质量。由于橡胶减震制品的形状千差万别，所以在其模 具设计过程中，应针对具体制品的使用要求来进行综合性的分析和处理。 1、实物几何尺寸的测量 选择三件制品样件测量其几何尺寸，取每一组数据的平均值。深入设备现场 掌握制品的装置过程和使用要求，必要时对个别数据做适当的修整。此外。还要 对制品的硬度、拉伸强度、压缩永久变形、扯断伸长率、热老化性能等技术指标 进行试验，科学地组建原料配方，使制品能够满足使用条件。 2、确定分型面 分型面是指模具的各个部分分开以便取出制品的界面，即各个模具元件(上模、中模、下模、芯柱等）的接触面。分型面位置的不同使其与成型制品型腔的相对 位置也不同。分型面的位置选择、形状设计是否合理，不仅直接关系模具的复杂 程度，也关系着模具制品的质量、模具的工作状态和操作的方便程度。因此，分 型面的设计是模具设计中最重要的一步。分型面的设计要根据模型的几何形状合 理安排，设计时应考虑是否有利于装料和制品取出，是否有利于胶料流动和排气，是否有利于制品的外观质量和机械加工等因素，安排分型面位置的基本原则是将 分型面设计在制品最大断面轮廓的变径部位。 3、算制品的收缩率 设计制品的收缩率非常重要，在橡胶模具设计中，收缩率是表示橡胶收缩性 大小的一个数字指标。橡胶收缩性是指橡胶成型后所获得的制品从热模具中取出后，因冷却及其他原因而引起尺寸减小或者体积收缩的现象。所以橡胶硫化收缩 率指在一定的工艺条件下生产橡胶制品，硫化后的橡胶制品尺寸与模具尺寸差值 同制品尺寸之比。即:C＝(D模-D制）/D制×100％；式中C:橡胶的收缩率；D制: 硫化成型的制品尺寸；D模:模具型腔尺寸。影响橡胶模压收缩率的因素除胶料配 方外，还有硫化过程中压力、温度、时间等要素之间的配合，因此收缩率是一个 很难准确把握的数据。所以，一般橡胶制品的收缩率常常根据经验数值取值；而 对于一些新配方胶料和模具设计者未接触过又无把握的胶料以及精确度要求较高 的产品，则需要测定其收缩率。测定方法是:选择一副与该新产品形状和尺寸相近 的产品模具，测量模具各部位尺寸后，在与新产品相同的硫化条件下压出三件产

摩托车减震原理(内容清晰)

摩托车减震原理 为了缓和与衰减摩托车在行驶过程中因道路凹凸不平受到的冲击和震动，保证行车的平顺性与舒适性，有利于提高摩托车的使用寿命和操纵的稳定性，摩托车上均设置有减震器装置。本文拟对常见的减震器结构类型、工作原理，以及减震器油的技术要求和如何调配、更换等进行探讨，供广大摩托车用户和车迷朋友们参考。 一、减震器的分类 减震器有许多种类，摩托车中绝大多数采用筒式减震器，只有极少数采用钢板弹簧结构。筒式减震器的型式和品种很多，大体上有以下几种类型： 1、根据安装位置分，有前减震器和后减震器； 2、按结构形式分，有（a）伸缩管式前叉液力减震器（这是目前摩托车中使用最多的前减震器）；（b）摇臂式减震器；（c）摇臂杠杆垂直式中心减震器；（d）摇臂杠杆倾斜式中心减震器。 3、按油缸工作位置分，有（a）倒置式减震器（即油缸位置在上方，活塞杆在下方）；（b）正置式减震器（油缸位置在下方，活塞杆在上方）。 4、按工作介质分，有（a）弹簧式减震器；（b）弹簧—空气阻尼式减震器（因空气的阻尼力有限，减震效果也不太理想，一般只用于速度不高的轻便摩托车作后减震器）；（c）液力阻尼式减震器；（d）油—气组合式前叉减震器。（e）充氮气液压减震器。

5、按衰减力方向分，有（a）单向作用减震器；（b）双向作用减震器。 6、按负载调节式分，有（a）弹簧初始压力调节式；（b）气簧式；（c）安装角度调节式。 世界各国摩托车厂家在相互竞争中，对摩托车的前悬挂装置和后悬挂装置的设计，投入较大且十分考究，采用了更为新颖的变直径和变节距的弹性元件，如油压阻尼器、油—气调节装置、负载调节装置、摇臂杠杆式中心减震装置等先进结构。这些新技术的普及，能迅速衰减因车速、负载及多种路况变化所带来的冲击和震动，将振抗自动地调节到最佳的技术状态，极大地改善了摩托车的减震性能，不同程度地提高了摩托车乘骑的适应性、舒适性、平稳性和安全性。 二、液压阻尼减震器的工作原理 液压式减震器是目前摩托车使用最为普遍的减震器，现简要介绍其工作原理。 1、液压阻尼式后减震器 液压式减震器的结构同吸入式泵基本相似，不同之处只是液压减震器的钢体上端是封闭的，而阀门上留有小孔。当后轮遇到凸起的路面受到冲击时，缸筒向上移动，活塞在内缸筒里相对往下移动。此时，活塞阀门被冲开向上，内缸筒腔内活塞下侧的油不受任何阻力地流向活塞上侧。同时，这一部分油也通过底部阀门上的小孔流入内、外缸筒之间的油腔内。这样就有效地衰减了凹凸路面对车辆的冲击负荷。