论文总字数：15282字

摘 要

随着日益加剧的交通拥堵，使得电动车被广泛使用，用户也对电动车的舒适性提出了更高的要求。电动车的舒适度主要取决于车体设计和隔振器设计两部分，而在结构简单的电动车上，隔振器设计对舒适度的影响显得更加重要。

本文通过总结现有电动车隔振器优缺点，设计出舒适性更高的电动车用液压阻尼隔振器。首先根据电动车常用工况，设计出刚度合适的弹簧，然后确定合适的阻尼比，设计出相应的阻尼系统，最后进行配套设计，设计出合适的安装及固定装置。并通过合理的理论计算，确定每一个部件的具体尺寸，通过Solidworks作出三维图，并对弹簧等关键部件进行分析，最终使其满足舒适度要求。

关键词：电动车；液压阻尼隔振器；刚度；阻尼比

Structure design and performance analysis of damping vibration isolator for electric vehicle

Abstract

With the increasing traffic congestion, electric vehicles are widely used. Users also have higher requirements for the comfort of electric vehicles. The comfort degree of an electric vehicle depends mainly on the design of the body and the vibration isolator, and on the simple electric vehicle, the design of the vibration isolator is more important to the comfort.

By summarizing the advantages and disadvantages of the existing electric vehicle vibration isolators, a hydraulic damping vibration isolator for electric vehicles is designed. First of all, according to the common working conditions of electric vehicles, a suitable spring is designed, and the appropriate damping ratio is determined. The corresponding damping system is designed. Finally, a matching design is carried out, and a suitable installation and fixed device are designed. Through reasonable theoretical calculation, the specific size of each component is determined, three-dimensional diagram is made through Solidworks, and the key components such as spring are analyzed to meet the requirements of comfort.

Keywords：Electric vehicle；Hydraulic damping isolator；Rigidity；Dmping ratio

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1背景意义 1

1.2发展现状 1

1.3本文任务 2

1.4方案 2

第二章 单自由度隔振原理及隔振器参数确定 4

2.1单自由度隔振系统理论 4

2.2液压阻尼隔振器结构简介 5

2.2.1刚度模块 5

2.2.2阻尼模块 6

2.2.3固定装置 6

2.3关键参数确立 7

2.3.1固有频率及弹簧刚度 7

2.3.2阻尼比与阻尼 7

2.3.3安装尺寸 9

2.4小结 9

第三章 液压阻尼隔振器结构设计 10

3.1整体结构介绍 10

3.2刚度模块设计 10

3.2.1圆柱螺旋弹簧设计 10

3.2.2弹簧预紧调节器设计 13

3.3阻尼模块设计 14

3.3.1液压缸设计 14

3.3.2活塞杆设计 16

3.3.3活塞设计 17

3.4固定装置设计 18

3.4.1导向套设计 18

3.4.2安装吊环设计 18

3.4.3固定端盖设计 19

3.5结论 19

第四章 分析优化 20

4.1Soildworks Simulation软件简介 20

4.2关键部件的分析 20

4.2.1弹簧刚度验证 20

4.2.2隔振器整体性能分析 22

第五章 总结展望 28

5.1总结 28

5.2展望 28

致谢 29

参考文献 30

第一章 绪论

1.1背景意义

进入21世纪，世界工业进入蓬勃发展阶段，汽车工业也快速发展，深入社会，带来令人满意的便捷性与舒适性。近年来，由于交通拥堵问题，越来越多的家庭选择使用电动车，从本质上推动了电动车的发展。然而，随着电动车广泛的使用，越来越多的问题暴露在公众视野之中。例如悬架舒适性，成了人们抱怨的主要问题，于是生产厂商便考虑从汽车减振器（图1.1）和摩托车减振器（图1.2）上寻找电动车的解决方案。

电动车有着良好的使用便捷性，且使用绿色能源，不会造成环境污染，包括其亲民的售价，因而被大多数人接受。随着电动车的广泛使用，人们也对电动车的舒适性提出了更高的要求，传统的单弹簧式的减振器已经不能满足舒适度要求，除了本身结构设计及电动机振动问题，路面平整度引起的振动对于舒适度的影响也很关键，同时防冲击也是研究的问题之一，解决的通常办法是配备高性能的隔振器，因此如何抑制振动，减少冲击带来的危害及损失，是电动车用隔振器的主要目的。

1.2发展现状

目前常见于市场上的电动车，都具有绿色环保，耗能少，使用方便快捷的特点，故成为了节能环保的首选交通工具。但目前市面上电动车的舒适度都有所欠缺，造成这种现象的主要原因是因为电动车在结构设计上有不合理的地方，使得电动车性能达不到人们的预期。其中主要包括车架设计以及减振器设计，其中车架部分，是由于电动车与摩托车发展的相似性，使得大部分厂商直接将摩托车的部分结构直接应用于电动车上，但电动车本身具备摩托车不具备的轻便快捷的特点，故使得应用此方法设计出的电动车在舒适度上无法满足要求。而减振器部分，前减振器大体相似，多为液力减振器（如图1.3）。对于后减振器普遍做法是直接将摩托车弹簧式后减振器移植到电动车上，减少生产及研发成本，并利于批量生产，然而这种简单的弹簧结构减振器并不能满足人们对舒适度的要求。目前市面上存在几种摩托车高性能减振器，包括油-气组合式减振器（图1.4）以及充氮气液压式减振器（图1.5）^[1],但其结构并不适用于较轻的电动车，因此迫切需要一种新型减振器能在电动车舒适度上做出提高，以满足市场需求。

图1.缩管式前叉液力减震器工作原理

1.3本文任务

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