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系:
①改變靜剛度:生膠選用時改變SBR和BR的并用量對靜剛度沒有影響;碳黑選用時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:生膠選用時增加SBR的并用量有利于提高損耗系數, 改變BR的并用量對動倍率沒有影響,碳黑選用時粒徑小的碳黑可以提高損耗系數,增加碳黑的配合量有利于提高損耗系數;油的選用時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;
⑤耐久性:生膠選用時增加SBR的并用量耐久性會出現 先增后減的變化趨勢; 增加BR的并用量耐久性會出現 先增后減的變化趨勢;因此SBR和BR的并用量應適當,碳黑選用時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 先增后減的變化趨勢,油的選用時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
實際應用時減震橡膠基本都是帶有剛性骨架的零件,同時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鋼因其具有高強度而被廣泛用于減震橡膠中,常用的結構形式有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用, 常用的結構形式有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度硬度較低,對溫度的依賴性很強,高的熱膨漲和低的熱傳導性,在使用時一般需對原材料進行處理,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)動機懸置類：發(fā)動機懸置是用于發(fā)動機與車身的聯(lián)接,對發(fā)動機起到支承作用,在這個系統(tǒng)中發(fā)動機是產生振動的振動源,而車身防振對象,這就要求發(fā)動機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)動機懸置具有足夠的靜剛度的同時應盡量減小動剛度.
2.驅動系統(tǒng)用減震件：驅動系統(tǒng)是指將發(fā)動機的動力傳遞到車輪的機構總成,主要有離合器變速器傳動軸減速器差速器驅動橋和車輪組成,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,該產品的使用可避免傳動軸過長造成固有頻率降低而導致傳動軸斷裂,一般要求該產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構總成,該系統(tǒng)主要的振動形式是扭轉,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和偏擺一般要求該類產品的耐久性能好;
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,同時能傳遞動力制動力和操縱時的側向力,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,現減震部生產的大部分產品是屬于該系統(tǒng)的.
五.汽車用典型減震橡膠制品結構設計基礎
1.發(fā)動機懸置
1.1普通標準結構
發(fā)動機懸置的工作狀況如下:發(fā)動機是通過發(fā)動機懸置與車身相連接,發(fā)動機與車身之間發(fā)動機是振動源車身是防振對象,這就要求發(fā)動機懸置的性能為:能夠有效地吸收振動,降低振動的傳導率,避免將發(fā)動機的振動傳遞到車身,發(fā)動機工作時振動頻率與振幅有如下關系,在低頻振動時振幅較大,高頻振動時振幅較小,因此對發(fā)動機懸置則要求在發(fā)動機低頻振動區(qū)域有較大的損耗系數,以便能夠迅速將大的振幅消減下來,而在發(fā)動機高頻振動區(qū)域有較小的動剛度, 以便能夠更好地吸收發(fā)動機的振動降低振動的傳導率.
