一種復合式車用駕駛室懸置裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種復合式車用駕駛室懸置裝置，屬于車輛工程技術領域。需要突破傳統工作原理，以化解傳統懸置單元高、低頻帶隔振能力難以兼顧的矛盾，能夠實現對共振峰值的選擇性抑制。懸置裝置彈性基體為分層結構，該層結構包括帶周期布置凹槽的彈性基體層，以及設有充液型腔的中間層，氣穴和充液型腔均為多層疊加構成，氣穴以空間點陣形態，周期性地排布于由彈性基體層構成的固態基體中；對應于基體中部的呈放射狀的充液型腔的每一放射方向的基體周邊設有一個帶質量塊的懸臂。主要用于車輛駕駛室懸置。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于車輛工程
，特別涉及駕駛室懸置

技術介紹
現階段，隨著人們環境意識的不斷增強，車輛駕駛室內的聲學與振動舒適性愈來愈引起廣泛關注，已演變為重要的整車性能指標，成為技術競爭的新焦點。而作為重要的減隔振裝置，駕駛室懸置廣泛應用于各類中、重型汽車及工程機械中，對抑制駕駛室結構振動以及因結構振動而引發的聲輻射起到了舉足輕重的作用。駕駛室懸置是指由彈性阻尼元件構成懸置單元，將駕駛室懸置于車架之上的振動控制系統。傳統的車用駕駛室懸置單元，根據其所采用彈性元件的不同，可分為金屬彈簧懸置、空氣彈簧懸置、液壓懸置、橡膠懸置等。無論何種具體類型，其工作原理均單純立足于經典振動理論的“質量一彈簧一阻尼器”模型，并由于實際車型駕駛室系統及其相關元件的質量分布、空間布置與運動關系存在諸多限制，制約了懸置單元有效作用頻帶的合理設置。具體體現為高、低頻帶隔振能力難以兼顧(現實情況下，往往是犧牲其高頻隔振能力，這對車內聲環境的改善更為不利)，同時難以實現對共振峰值的選擇性抑制，無法滿足車輛用戶日益苛刻的聲學與振動舒適性要求。可以預見，傳統駕駛室懸置單元終將無法適應整車匹配的技術條件，突破傳統工作原理對其實施革新勢在必行。陳言平的技術專利“一種重型卡車車身前懸置結構(201020542714)”，斯特范·德肖伊寧克的專利技術專利“座椅懸置裝置(99811295)”，等等，其工作原理及結構型式均未脫離上述傳統懸置單元的范疇。而陳源等人的專利技術專利“一種車用周期性阻尼結構及其減振降噪方法(200910061996. 6) ”，雖涉及聲子晶體這一新型聲學功能材料的應用，但與本專利技術相比，其僅以固相介質構造減振實體，且未考慮復式周期結構與缺陷態的利用。——這種結構型式及工作原理上的單一性，大大削弱了結構功能的多樣性、集成性與可設計性。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種復合式車用駕駛室懸置裝置，它能有效地解決懸置單元高、低頻帶隔振能力難以兼顧的問題。它將聲子晶體能帶結構理論引入到懸置單元的工作原理設計中，利用彈性波在周期介質中傳播的禁帶特性來達到頻帶隔振的目的，并以氣/液/固三相介質組分構造復式周期結構以實現高、低頻帶隔振能力的獨立與靈活設計。另一方面，通過在周期介質中合理布置缺陷態以構成彈性波波導，引導振動能量以彈性波的形式傳播至專設的動力吸振構造，從而實現對共振峰值的選擇性抑制。以期在車輛用戶日益苛刻的聲學與振動舒適性要求下，更好地適應整車匹配技術條件。具體需要解決以下三個方面的問題突破傳統工作原理，提出一種全新的車用駕駛室懸置單元結構型式，以化解傳統懸置單元高、低頻帶隔振能力難以兼顧的矛盾；所提出的懸置單元結構型式，能夠實現對共振峰值的選擇性抑制；所提出的懸置單元結構型式，具有較強的整體性，便于制造并免于特殊維護。本專利技術通過如下技術構思達到其技術目的一種復合式車用駕駛室懸置裝置，包括帶固定螺栓的上連接板、帶固定螺栓的下連接板和與下連接板接觸的彈性基體層，其特征在于懸置裝置彈性基體為分層結構，該層結構包括帶周期布置凹槽的彈性基體層，以及設有充液型腔的中間層，氣穴和充液型腔均為多層疊加構成，氣穴以空間點陣形態，周期性地排布于由彈性基體層構成的固態基體中；對應于基體中部的呈放射狀的充液型腔的每一放射方向的基體周邊設有一個帶質量塊的懸臂。所述的氣穴深度為彈性基體層高度的五分之一。該結構是將多個具有一定氣體壓力的氣穴構造以空間點陣的形態周期性地排布于由彈性材料構成的固態基體中，氣穴的缺位即意味著空間點陣的缺陷，并在基體中部置入一個呈放射狀的充液型腔，對應于每一放射方向的基體周邊則交聯上一個質量塊。其中，由彈性基體、氣穴區、氣穴缺位區及充液型腔組成了隔振構造的主體，其實質是一種具有缺 陷態的三維聲子晶體。而各質量塊與其相應氣穴缺位區則構成了動力吸振器。顯然，利用聲子晶體對振動彈性波的“禁帶”效應即可達到隔振目的，且這種“禁帶”更容易在相對較高的頻帶實現。另一方面，這里的聲子晶體缺陷態構型具有相對高效的彈性波傳遞能力，即形成了“波導”，能夠將大部分的振動彈性波能量引導、分頻至相應的動力吸振器，而放射狀充液型腔的置入旨在進一步強化這種“波導”效能。進而，由各個動力吸振器分別實現針對不同共振峰值的選擇性抑制。而當這些共振峰值相對集中、連續地分布在一定頻帶范圍內時，各個峰值抑制的效果疊加就呈現為連續頻帶范圍內的振動吸收，且更易在低頻帶實現。當然，彈性基體本身的彈性、阻尼也具有一定的緩沖、減振效能；為滿足不同頻帶的隔振要求，須對氣穴區中氣穴的幾何構形、排布方式及氣體壓力進行關聯設計與調整；為獲得足夠的隔振頻帶寬度，或滿足多頻帶隔振的需求，氣穴區中的氣穴排布須由不同周期的點陣形態銜接而成，即組成復式結構的三維聲子晶體；為有效實現對振動彈性波能量的引導、分頻，須對氣穴缺位區與充液型腔的幾何構形進行關聯設計與調整；為實現共振峰值的選擇性抑制，須合理確定單個質量塊的質量大小。必要時，還須調整與其相應的氣穴缺位區連接部位的幾何構形，從而獲得所需連接剛度。另一方面，為實現連續頻帶范圍內的振動吸收，須對頻帶范圍內連續分布的一系列共振峰值加以抑制，這就要求合理確定質量塊的個數及分布，并須對充液型腔的幾何構形做相應調整；必要時，可在氣穴區的部分或全部氣穴中填充粉體材料，形成約束性粉體阻尼(一般使用SiO2粉末)結構，在確保聲子晶體構造與性能特征的同時，控制和改善彈性基體的阻尼性能。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是綜合利用帶缺陷態聲子晶體的“禁帶”與“波導”效應，并結合動力吸振原理，實現對高、低頻帶振動抑制性能的相對獨立與靈活設計，從而有效化解了傳統懸置單元高、低頻帶隔振能力難以兼顧的矛盾；將聲子晶體“禁帶”隔振、動力吸振等振動抑制機理與傳統懸置單元的彈性隔振、阻尼減振機理相結合，較之傳統懸置單元具有更強的振動抑制能力與可設計性；由于聲子晶體“禁帶”隔振機理的引入，可以非常方便地實現對高頻振動的隔離，從而更有利于抑制因結構振動而引發的聲輻射，進而改善車輛駕駛室內的聲學環境、提高其聲學舒適性，這是傳統懸置單元難以做到的；由于動力吸振機理的引入，可以非常方便地實現對共振峰值的選擇性抑制，這是傳統懸置單元難以做到的；將多種隔振機理(工作原理)有機結合并高度集成于具有較強整體性的懸置單元構造，便于制造，易于布置、安裝，并免于特殊維護；本專利技術兼具良好的振動抑制性能和對高、低頻帶振動抑制的兼顧能力，并同時實現對共振峰值的選擇性抑制。下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步的詳細說明。 附圖說明圖I為本專利技術實施例的正視剖視圖。圖2為圖I的A-A視圖。圖3為本專利技術實施例中的彈性基體層4的俯視圖。具體實施例方式實施例圖1-3示出，一種復合式車用駕駛室懸置裝置，包括帶固定螺栓9的上連接板8、帶固定螺栓I的下連接板2和與下連接板2接觸的彈性基體層3，其特征在于懸置裝置彈性基體為分層結構，該層結構包括帶周期布置凹槽的彈性基體層4，以及設有充液型腔6的中間層5，氣穴10和充液型腔6均為多層疊加構成，氣穴10以空間點陣形態，周期性地排布于由彈性基體層4構成的固態基體中；對應于基體中部的呈放射狀的充液型腔6的每一放射方向的基體周邊設有一個帶質量塊7的懸臂。氣穴10深度為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合式車用駕駛室懸置裝置，包括帶固定螺栓(9)的上連接板(8)、帶固定螺栓(1)的下連接板(2)和與下連接板(2)接觸的彈性基體層(3)，其特征在于：懸置裝置彈性基體為分層結構，該層結構包括帶周期布置凹槽的彈性基體層(4)，以及設有充液型腔(6)的中間層(5)，氣穴(10)和充液型腔(6)均為多層疊加構成，氣穴(10)以空間點陣形態，周期性地排布于由彈性基體層(4)構成的固態基體中；對應于基體中部的呈放射狀的充液型腔(6)的每一放射方向的基體周邊設有一個帶質量塊(7)的懸臂。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁渭平，楊明亮，陳亮，吳昱東，丁偉，
申請(專利權)人：西南交通大學，
類型：發明
國別省市：