油气分离式弹簧系统的建模与特性分析

来源：中国血液净化杂志2016年第11期北京时间：

作者：熊新, 吴洪涛, 于学华, 程世利, 杨小龙

单位：1. 南京航空航天大学 机电学院, 江苏 南京 210016;2. 盐城工学院 汽车工程学院, 江苏 盐城 224051

摘要：为了研究工程车辆油气分离式弹簧系统的频率特性，在分析油气分离式油气弹簧结构和工作原理的基础上，建立了油气分离式油气弹簧的阻尼和刚度模型，结合螺旋弹簧的刚度模型，获得了油气分离式弹簧系统的垂向非线性数学模型。采用傅里叶级数展开、泰勒展开、等效能量法和L-P法相结合的方法获得了油气分离式弹簧系统的等效阻尼系数、等效刚度及强迫振动的稳态解；同时进行了油气分离式弹簧系统性能试验，分析了油气分离式弹簧系统固有频率和幅频响应的影响因素。结果表明：油气分离式弹簧系统固有频率随氮气储能器初始压力的增大呈非线性减小的趋势，随螺旋弹簧圈数和螺旋弹簧旋绕比的增大呈弱非线性减小的趋势，随活塞杆及组件质量和螺旋弹簧压缩量的增大呈非线性增大的趋势；频率比小于0.75时对油气分离式弹簧系统位移的幅频特性影响较小，频率比在0.75~√<span style="border-top: 1px solid; padding-top: 0px;">2</span>之间时容易引起油气分离式弹簧系统共振，频率比大于√<span style="border-top: 1px solid; padding-top: 0px;">2</span>时有利于油气分离式弹簧系统实现减振；试验结果与理论分析结果较为吻合，说明了该模型建立和求解的合理性。

关键词：汽车工程,油气弹簧,L-P法,非线性数学模型,固有频率,油气分离

基金资助：国家自然科学基金项目（51375230）；江苏省六大人才高峰D类项目（XNYQC-005）