阻尼弹簧减震器的工作模式和原理与设计原理

【一】、阻尼减震器的工作模式和原理

阻尼减震器是依赖磁流变液自身流变特性工作的一种阻尼可控结构，阻尼减震器的出力主要取决于磁流变液的性能、阻尼减震器的大小和阻尼减震器的类型。磁流变液的流动形式和受力状态的不同，据此阻尼减震器工作模式可分为流动模式(FlowMode，又称为压力驱动模式)、剪切模式(ShearMode)、挤压模式(SqueezeMode)以及这3种基本模式的任意组合。

(1)流动模式(又称为压力驱动模式，或者阀式)

这是目前为止应用较多的一种工作模式。在两固定不动的极板之间布满磁流变液，外加磁场通过两极板垂直作用于两极板之间的磁流变液，改变磁流变液的流动性能，进而改变推动磁流变液流动的活塞所受到的阻力，从而达到外加磁场控制阻尼力的目的。该系统可用于伺服控制阀，阻尼减震器和减振器等。

(2)剪切模式

剪切模式磁流变阻尼减震器的原理与流动模式类似。在两相对运动的极板之间布满磁流变液，外加磁场经过极板垂直作用于两极板之间的磁流变液，使磁流变液的流动性能发生变化，上下极板以相对速度v做相对运动，磁极板的运动方向垂直于磁场方向，达到控制阻尼力的目的。这种系统可用于离合器、制动器、锁紧装置、机床夹具及阻尼减震器等磁流变器件。

(3)挤压模式

挤压模式，磁极板运动方向与磁场方向相同，两磁极作相对靠近或远离的运动，相应的磁流变液在磁极板的压力作用下向中心或向四周流动，磁场方向与磁流变液体的流动方向垂直。磁极板在相对运动时，场强会发生变化，达到控制阻尼力目的。这种模式适合振动峰值小的振动控制。

阻尼减震器的工作原理可以描述为：活塞的运动，带动磁流变液以较大的速度经过缸体内壁与活塞之间的环形间隙时，使间隙两端产生的压强差，压强差再作用在活塞两端的截面上，便产生了可控的阻尼力。之所以阻尼力是可控的，磁流变液受到磁场的作用，流体性质呈粘塑性状态，因此存在剪切屈服应力。这样改变磁场强度就可以不同的剪切屈服应力，来实现对阻尼减震器阻尼力的控制，进而实现振动控制。

【二】、吊式弹簧减震器的设计原理

吊式弹簧减震器是用于吊装设备的装置减震，弹簧减震器组合原件有减震器钢架、弹簧组合而成。下面讲一下吊式弹簧减震器的设计原理，肯定减震器刚度的准绳：发起机的振动具有前后、左右、上下、横摆。

俯仰和侧倾，沿着X/Y/Z方向位移及绕三轴的旋转等六个自在度，弹性支承布置应该思索六个自在度，在弹性支承-减震垫布置的时候，主要应该思索干扰力的方向，设备的重心及弹性支承布置的几何尺寸。当干扰力经过设备的重心，且方向为垂直的时候。只需要将弹性支承-减震垫布置按照重心对称布置，使弹性支承布置受力相等。当干扰力频率大于设备于弹性支承布置组成的隔振系统的固有频率的时候，设备四周的环境取得良好的隔振效果。当被支承物质散布不平均，弹性支承布置无法按重心对称散布。

吊式弹簧减震器能够采用同一型号但刚度不同的减震垫，使离重心近的减震垫有较大的刚度，离重心远的减震垫有较小的刚度，而使各个减震垫产生的合反力与被支承物的重心分歧，发起机和变速器总成减震垫的稳定性也是选择减震垫设计计划的重要要素，系统稳定的根据是系统振动模态的较小固有频率小于某一频率值。