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南昌航空大学科技学院学士学位论文
1 绪论
世界上第一个有记载、比较简单的减震器是1897年由两个姓吉明的人发明的。他们把橡胶块与叶片弹簧的端部相连，当悬架被完全压缩时，橡胶减震块就碰到连接在汽车大梁上的一个螺栓，产生止动。这种减震器在很多现代汽车悬架上仍有使用，但其减震效果很小。
机动脚踏两用车实际上是内燃机技术与自行车技术相结合的产物，它开辟了摩托车的实用时代。随着摩托车的快速和适应野外行驶的需要，必须提高车辆对路面的缓冲能力。早在1899年，贝劳摩托车上开始用了弹性后悬挂装置，后来比利时?H型摩托车采用了前轮弹性悬挂，以及英吉安C3摩托车采用的前、后轮弹性悬挂均可算作早期摩托车悬挂装置的杰出代表。
特别是二轮摩托车在操作性、稳定性、舒适性方面，与悬挂装置有着重要的关系。1990年就开始在前轮采用金属弹簧张力的双向、平行连接装置，30年代便发明了利用管内粘性机油的液压减震器。1995年后前轮悬挂装置就采用了伸缩管式和底部杠杆式两类前叉。在伸缩筒式前叉、望远镜式的二个筒内由于有螺旋弹簧和油缸，加工精度要求高，生产效率很低，阻碍了发展和应用。1960年二轮摩托车的大批量生产，底部杠杆式前叉处于全盛时期，该系统具有结构简单、价格低廉等优点。后来伸缩筒式前叉又重新上市，用于当时盛行一时的两轮赛车上，伸缩筒式前叉优秀的行驶性能方被充分证明。因此，大批量生产的摩托车也竞相采用伸缩筒式前叉，而且由于加工技术的提高，伸缩筒式生产精度也得到了保证。所以，至今为止，各种型式的两轮摩托车都采用伸缩筒式前叉。
1910年开始对后轮悬挂装置的要求也迫切了，由于全链条传递驱动力，后轮必须采用长距离的固定方式。所以车体的缓冲仅只在坐垫下面安装有一金属弹簧。1950年才开始有正式的后悬挂装置。最初称为滑栓式，并尝试采用摇臂式。50年代后半期才确立了摇臂式后悬挂装置，即是现代两轮摩托车的后悬挂装置的基础。
同样，为了提高行驶稳定性、乘坐舒适性，后轮行程逐年增大，减震器组件行程在结构上受到了限制。因此前倾后减震器、后减震器组件安装位置前移等，用以增大杠杆比的方法增大后抡幸臣。进入70年代又开发了装有单减震器的单减震系统，特别是1973年开始用与越野车之后，公路赛车，大型运动车均很快地采用了这种单减震器后悬挂系统。
两轮摩托车，其发动机排量从50cm3的家用车到1500cm3的大型旅游车。对悬挂
装置，根据不同排量、不同用途的车辆的要求，其设计的方法各有不同，但又存在有
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共同之处，即最近的悬挂装置将行驶稳定性、操终性、舒适性都放在主要位置上。
大部分两轮车还是采用液压式伸缩式前叉，除了要求完全吸收较大的冲击，提高结构刚度外，最后采用经四氟乙烯（teflon）处理的金属套筒用作滑动表面，大大的减小了伸缩筒运动时产生的摩擦。
两轮车增大车轮行程就具有良好的舒适性，最近前叉行程增大为140～180mm，越野车可达300mm左右，且具有降低弹簧刚度、阻尼力的倾向，向提高稳定性的方向发展。当然在不断增大车轮运动行程，两轮车在一人或二人乘坐的不同载荷条件下，车体下沉量是不同的。特别是制动时由于重心前移，车体姿势变化更大。采用空气调节式的油气悬挂装置或抗“点头”装置的悬挂装置，可以有效地防止紧急制动时的车体前倾变化。
自从20世纪60年代开始，几乎每年都有几十项减震器专利出现，表1是《汽车文摘》摘录的汽车悬架减震器专利技术的统计，其中在美国申请的专利技术尤为多，且专利申请人大多是日本的公司和个人。国内外减震器产品在许多方面存在着较大的差距：（1）产品的结构与性能方面（减震器的可拆性与速度特性间的差距）；（2）制造技术与工艺设备方面（原材料、减震油、橡胶制品、连杆制造工艺、冲压工艺、粉末冶金制造工艺、贮油筒制造工艺等方面的差距）；（3）测试手段方面；（4）总成装配方面，此外，由于轿车减震器是作为一个不可拆元件整体出厂销售的，一旦其中某个小零件发生失效，整个减震器也就报废了，因而减震器技术的发展和研究应该成为我国汽车行业发展和水平提高的一个重要课题。
我国自1957年7月洪都机械厂成功地仿制M72型边三轮摩托车，揭开了我 国生产摩托车的历史以来，到1978年摩托车生产量为1.2万辆。改革开放以来， 我国摩托车生产量得到了飞速增长，品种不断增多。目前在我国已形成了自己摩 托车工业生产体系，到1995年的生产量超过700万辆，已成为世界上第一摩托车生产国。与摩托车生产相适应的减震器产量已达1500万支，能生产9大系列50余种型号，基本满足了我国摩托车生产的发展需要，部分产品已达到了国际同类产品水平，为我国摩托车工业的技术水平提高和发展打下了基础。
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2 总体方案设计
2.1研究内容及实验方案
研究内容：
（1）减震器整体方案分析与设计 （2) 摩托车减震器系统的弹簧特性
①摩托车悬挂装置的挠度 ②摩托车悬挂装置的理想弹簧特性 ③摩托车悬挂装特性置的实际弹簧 （3) 弹簧的材料及工艺
①弹簧材料的选用 ②弹簧的制造工艺 （4) 减震器的速度特性及阻尼力
①节流阀的压力特性 ②减震器的速度特性 ③减震器阻尼力产生原理 实验方案：
前减震器有很多种，常见的有弹簧空气阻尼式前叉、弹簧液力阻尼式减震器、油—气伸缩式减震器等。
其中弹簧空气阻尼式前叉虽然结构简单、造价低，但是它是以活塞管之间的间隙为空气阻尼的双向用途减震器，所以起减震效果不及其他结构的理想。然而油—气伸缩式减震器的减震效果都很佳，甚至达到理想的减震效果，增加了舒适性和安全性。但其结构复杂，造价昂贵，大都用在大型或高级二轮车上，如雅马哈XJ750型、XJ750EⅡ，铃木GS750型赛车等。
而弹簧液力阻尼式减震器不但结构简单，造价低，而且减震效果好，所以我将采用弹簧液力阻尼式前减震器作为我的实验方案。
2.2工作原理
弹簧液力阻尼式减震器是摩托车目前使用最为普遍的减震器。其工作原理简要介绍如下。
液压阻尼式减震器的结构与吸入式泵基本相似，不同之处只是液压减震器的缸体上端是封闭的，且在阀门上留有小孔(如图2-1所示)
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图2-1液力阻尼式减震器工作原理 当摩托车前轮遇到凸起的路面而受到冲击时，贮油筒被压缩，减震弹簧也被压缩，固定在贮油筒内部的减震杆组合也随之上移，而工作缸不动，于是工作缸下方的容积缩小，油压升高，油液便进入缓冲弹簧所在的空腔，同时油液也从减震杆下端的两个小孔进入减震杆内部，这时油液流动阻力较小，减震弹簧起主要减震作用。如果当前轮受到较严重冲击时，减震弹簧被迅速压缩，为了增加弹簧的刚度，我采用了变节距的设计方案，其弹簧是由两断不同节距的圆柱弹簧组合而成，所以其弹簧特性为两段直线组成，随着小节距弹簧依次被压并圈，使弹簧的刚度迅速增大，这样不仅减小了悬挂装置在动绕度终点的冲击，而且减小摩托车高度随载荷的变化。
当前轮遇到凹下的路面时，由于减震弹簧和车轮等重量作用，贮油筒向下移动，工作缸下方的容积增大，压力减小，缓冲弹簧所在的空腔容积缩小，压力升高，油液从减震杆中部的小孔进入减震杆内部，同时油液从减震杆下端的两个小孔进入工作缸下方的空腔这时油液流动受到很大的阻力，这样对减震弹簧回弹起了阻尼作用，从而起了减震作用。
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