減震橡膠制品常用材料
1.彈性體材料
1.1減震橡膠用彈性體材料的選用:
做為減震橡膠用的彈性體材料一般主要有以下幾種:NR,SBR,BR,NBR,CR,EPDM,IIR,RUP等,其選用原則為:
一般常用減震橡膠材料為: NR,SBR,BR(發(fā)動機(jī)懸置,襯套等)
有耐油性要求的減震橡膠材料為:NBR(油管支架等)
有耐候性要求的減震橡膠材料為:CR(球銷襯套)
有耐熱性要求的減震橡膠材料為:EPDM(排氣管吊件)
阻尼性要求大的減震橡膠材料為:IIR(因其加工工藝性差,一般不采用)
RUP一般用于減震支柱中的復(fù)原緩沖塊.
1.2彈性體材料對減震特性的影響
從橡膠配方上考慮,影響橡膠的減震特性的主要因素是:生膠的選用;彈黑的選用和配合量;油的種類的選用.
下面以NR/SBR/BR系為例介紹橡膠配方與減震特性的關(guān)系:
①改變靜剛度:生膠選用時(shí)改變SBR和BR的并用量對靜剛度沒有影響;碳黑選用時(shí)粒徑小的碳黑可以提高靜剛度,增大碳黑的配合量可以提高靜剛度;油的選用時(shí)使用芳香烴油比使用環(huán)烷烴油的配方有利于提高靜剛度;
②改變動剛度:生膠選用時(shí)減少SBR的并用量有利于降低動剛度, 改變BR的并用量對動剛度沒有影響,碳黑選用時(shí)粒徑大的碳黑可以降低動剛度,減少碳黑的配合量有利于降低動剛度;油的選用時(shí)選用環(huán)烷烴油比使用芳香烴油有利于降低動剛度;
③改變動倍率: 生膠選用時(shí)減少SBR的并用量有利于降低動倍率, 改變BR的并用量對動倍率沒有影響,碳黑選用時(shí)粒徑大的碳黑可以降低動倍率,減少碳黑的配合量有利于降低動倍率;油的選用時(shí)使用環(huán)烷烴油比使用芳香烴油有利于降低動倍率;
④改變損耗系數(shù):生膠選用時(shí)增加SBR的并用量有利于提高損耗系數(shù), 改變BR的并用量對動倍率沒有影響,碳黑選用時(shí)粒徑小的碳黑可以提高損耗系數(shù),增加碳黑的配合量有利于提高損耗系數(shù);油的選用時(shí)使用芳香烴油比使用環(huán)烷烴油的配方有利于提高損耗系數(shù);
⑤耐久性:生膠選用時(shí)增加SBR的并用量耐久性會出現(xiàn) 先增后減的變化趨勢; 增加BR的并用量耐久性會出現(xiàn) 先增后減的變化趨勢;因此SBR和BR的并用量應(yīng)適當(dāng),碳黑選用時(shí)粒徑小的碳黑可以提高耐久性,增加碳黑的配合量耐久性:出現(xiàn) 先增后減的變化趨勢,油的選用時(shí)使用芳香烴油比使用環(huán)烷烴油的配方有利于提高耐久性.
2.剛性骨架
實(shí)際應(yīng)用時(shí)減震橡膠基本都是帶有剛性骨架的零件,同時(shí)這些剛性骨架都對減震橡膠的減震性能有一定的影響,它們起到聯(lián)接和支撐作用.常用的剛性骨架材料有:鋼,鋁合金,工程塑料等.
2.1鋼因其具有高強(qiáng)度而被廣泛用于減震橡膠中,常用的結(jié)構(gòu)形式有①板材沖壓(熱軋板,冷軋板);②冷拔管材③鑄造件④鍛壓件等多種形式
2.2鋁合金因其有較輕的比重而在汽車上得到越來越多的應(yīng)用, 常用的結(jié)構(gòu)形式有①板材沖壓;②冷拔管材③鑄造件④鍛壓件等多種形式
2.3因工程塑料的聚合體具有較輕的比重但其強(qiáng)度硬度較低,對溫度的依賴性很強(qiáng),高的熱膨漲和低的熱傳導(dǎo)性,在使用時(shí)一般需對原材料進(jìn)行處理,加入填料和加固物,減震橡膠中常用的塑料PA66加20%-40%的玻璃纖維,一般常用于襯套和副車架支承的外套管.
四汽車常用減震橡膠制品介紹：
1.發(fā)動機(jī)懸置類：發(fā)動機(jī)懸置是用于發(fā)動機(jī)與車身的聯(lián)接,對發(fā)動機(jī)起到支承作用,在這個系統(tǒng)中發(fā)動機(jī)是產(chǎn)生振動的振動源,而車身防振對象,這就要求發(fā)動機(jī)懸置能夠有效地吸收振動,避免將振動傳遞到車身,提高乘車的舒適性,為滿足這一性能就要求發(fā)動機(jī)懸置具有足夠的靜剛度的同時(shí)應(yīng)盡量減小動剛度.
2.驅(qū)動系統(tǒng)用減震件：驅(qū)動系統(tǒng)是指將發(fā)動機(jī)的動力傳遞到車輪的機(jī)構(gòu)總成,主要有離合器變速器傳動軸減速器差速器驅(qū)動橋和車輪組成,該系統(tǒng)主要的振動形式是扭振,該系統(tǒng)用減震件主要有用于傳動軸的中心軸承,該產(chǎn)品的使用可避免傳動軸過長造成固有頻率降低而導(dǎo)致傳動軸斷裂,一般要求該產(chǎn)品的徑向靜剛度盡量小;
3.操縱系統(tǒng)用減震件：操縱系統(tǒng)是指將方向盤的角變位傳遞到車輪的機(jī)構(gòu)總成,該系統(tǒng)主要的振動形式是扭轉(zhuǎn),最常用的減震件是各類襯套,其主要受到徑向沖擊力和軸向的扭轉(zhuǎn)和偏擺一般要求該類產(chǎn)品的耐久性能好;
4.懸掛系統(tǒng)用減震件：懸掛系統(tǒng)主要作用是承受車體重量, 防止車輪的上下振動傳遞到車身,提高汽車的乘坐舒適性,同時(shí)能傳遞動力制動力和操縱時(shí)的側(cè)向力,該系統(tǒng)使用的減震件特別多,如:前減上支架,后橋后彈性聯(lián)接件,橡膠座分組件,防壓墊,減震墊,彈簧墊,防撞墊,溫定桿襯套,拉桿軸套,各類板簧襯套,各類擺臂襯套及各類緩沖塊,現(xiàn)減震部生產(chǎn)的大部分產(chǎn)品是屬于該系統(tǒng)的.
五.汽車用典型減震橡膠制品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
1.發(fā)動機(jī)懸置
1.1普通標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)
發(fā)動機(jī)懸置的工作狀況如下:發(fā)動機(jī)是通過發(fā)動機(jī)懸置與車身相連接,發(fā)動機(jī)與車身之間發(fā)動機(jī)是振動源車身是防振對象,這就要求發(fā)動機(jī)懸置的性能為:能夠有效地吸收振動,降低振動的傳導(dǎo)率,避免將發(fā)動機(jī)的振動傳遞到車身,發(fā)動機(jī)工作時(shí)振動頻率與振幅有如下關(guān)系,在低頻振動時(shí)振幅較大,高頻振動時(shí)振幅較小,因此對發(fā)動機(jī)懸置則要求在發(fā)動機(jī)低頻振動區(qū)域有較大的損耗系數(shù),以便能夠迅速將大的振幅消減下來,而在發(fā)動機(jī)高頻振動區(qū)域有較小的動剛度, 以便能夠更好地吸收發(fā)動機(jī)的振動降低振動的傳導(dǎo)率.
