一种频率可调的动力吸振器及车辆的制作方法

1.本发明涉及汽车nvh技术领域，具体涉及频率可调的动力吸振器及车辆。


背景技术：

2.动力吸振器广泛应用于整车nvh性能优化及改善，是一种典型的主动控制装置。它由一个弹簧阻尼质量主系统和一个附加的弹簧质量系统组成，并做轴向运动。附加系统产生一个与主系统相位相差180度的振动，从而抵消主系统某个频率的振动。它可广泛应用于汽车、船舶、桥梁等技术领域。
3.动力吸振器属于单自由度吸振系统，仅能消除单一频率的振动激励。动力吸振器的频率的改变通常可通过调节质量m与橡胶刚度k来实现。增加质量实现频率的改变通常会由于体积的增加及安装空间的受限，导致工程上无法实现；减小质量通常是破坏橡胶结构，一般需要反复调节多次，且吸振器结构破坏后不再具备反复利用的特性，浪费了大量的人力与物力，无形中增加了车辆的开发周期与成本，且大部分频率可调的吸振器结构复杂，成本较高。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种频率可调的动力吸振器及车辆，其结构简单，成本低廉，调节方便，能够模块化应用，提升开发效率，降低开发成本。
5.本发明所述的频率可调的动力吸振器，包括底座、橡胶块和质量块，所述橡胶块上、下端分别与质量块和底座连接，所述底座与车体固定连接，所述质量块下表面和底座上表面之间设有至少一个弹簧，所述弹簧的刚度及数量根据需要调整的频率进行确定。
6.进一步，所述底座上表面设有至少一个第一限位凸台，所述质量块下表面与第一限位凸台对应的位置设有第二限位凸台，所述弹簧上、下端分别套设于第一限位凸台和第二限位凸台上。
7.进一步，所述第一限位凸台和第二限位凸台均为橡胶件，所述第一限位凸台硫化固定于底座上表面，所述第二限位凸台硫化固定于质量块下表面。
8.一种车辆，包括上述的频率可调的动力吸振器。
9.本发明通过在质量块下表面和底座上表面之间设有至少一个弹簧，所述弹簧的刚度及数量根据需要调整的频率进行确定，由于动力吸振器频率与刚度呈正比，进而调整不同的弹簧组合即可将动力吸振器调整到合适频率，结构简单，成本低廉，调节方便，能够模块化应用，提升了开发效率，降低了开发成本。
附图说明
10.图1是本发明的结构示意图；
11.图2是本发明的单自由度模型示意图；
12.图3是本发明所述动力吸振器与悬置支架的固定示意图；
13.图4是本发明实施例和对比例的整车车内响应图。
14.图中，1—底座，2—橡胶块，3—质量块，4—弹簧，5—第一限位凸台，6—第二限位凸台，7—螺栓，8—悬置支架。
具体实施方式
15.下面结合附图对本发明作详细说明。
16.参见图1，所示的频率可调的动力吸振器，包括吸振器本体，所述吸振器本体包括底座1、橡胶块2和质量块3，所述橡胶块2上、下端分别与质量块3和底座1连接，所述底座1与车体固定连接，所述质量块3下表面和底座1上表面之间设有至少一个弹簧4，所述弹簧4的刚度及数量根据需要调整的频率进行确定。所述底座1上表面设有至少一个第一限位凸5台，所述质量块3下表面与第一限位凸台5对应的位置设有第二限位凸台6，所述弹簧4上、下端分别套设于第一限位凸台5和第二限位凸台6上。所述第一限位凸台5和第二限位凸台6均为橡胶件，所述第一限位凸台5硫化固定于底座1上表面，所述第二限位凸台6硫化固定于质量块3下表面，第一限位凸台5和第二限位凸台6便于安装固定不同刚度的弹簧4，提升了装配便利性。
17.参见图2，动力吸振器相当于一个单自由度系统，建立单自由度微分方程：其中，式中，a为振幅，为固有频率，t为时间，φ为初相位。
18.橡胶块近乎无阻尼，所以c＝0，由此可得频率f跟m成反比，与k值成正比。
19.以某研发车型为例，在研发过程发现在车内声音大，存在明显粗糙声，车内表现为有440hz的共振带，主观评价不可接受。经测试分析发现车内共振带主要跟悬置主动侧支架模态相关，发动机主动侧支架发生共振引起。由于所述吸振器本体的固有频率为420hz，需要通过调节弹簧4数量和刚度实现频率调节，具体调整过程为：
20.首先通过公式：和
21.得出
22.在本实施例中，f
基础
＝420hz，f
需求
＝440hz，m
基础
＝1kg，k
基础
＝176.4n/mm；则＝176.4n/mm；则
23.现有常备的有四个刚度值的弹簧，分别为k1＝3n/mm、k2＝10n/mm、k3＝15n/mm、k4＝20n/mm，需要说明的是，也可以增加更多的不同刚度值的弹簧满足不同频率的调节需求。根据计算结果δk＝17.2n/mm选择刚度值为3n/mm和15n/mm的两个弹簧布置于质量块3下表面和底座1上表面之间，完成动力吸振器的频率调节。
24.参见图3，将频率调节完成后的动力吸振器的底座1通过两个螺栓7固定于悬置支
架8上。以固定有上述动力吸振器的整车为实施例，没有动力吸振器的整车为对比例，分别进行车内声压响应测试，结果参见图4，在悬置主动侧支架即悬置支架上安装频率为440hz的动力吸振器后，车内440hz共振带消失，车内声压级明显降低，进而使得主观评价粗糙感消失。
25.一种车辆，包括上述的频率可调的动力吸振器。
26.以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。


技术特征：
1.一种频率可调的动力吸振器，其特征在于：包括底座（1）、橡胶块（2）和质量块（3），所述橡胶块（2）上、下端分别与质量块（3）和底座（1）连接，所述底座（1）与车体固定连接，所述质量块（3）下表面和底座（1）上表面之间设有至少一个弹簧（4），所述弹簧（4）的刚度及数量根据需要调整的频率进行确定。2.根据权利要求1所述的频率可调的动力吸振器，其特征在于：所述底座（1）上表面设有至少一个第一限位凸台（5），所述质量块（3）下表面与第一限位凸台（5）对应的位置设有第二限位凸台（6），所述弹簧（4）上、下端分别套设于第一限位凸台（5）和第二限位凸台（6）上。3.根据权利要求2所述的频率可调的动力吸振器，其特征在于：所述第一限位凸台（5）和第二限位凸台（6）均为橡胶件，所述第一限位凸台（5）硫化固定于底座（1）上表面，所述第二限位凸台（6）硫化固定于质量块（3）下表面。4.一种车辆，其特征在于：包括权利要求1~3任一项所述的频率可调的动力吸振器。

技术总结
本发明公开了一种频率可调的动力吸振器及车辆，包括底座、橡胶块和质量块，所述橡胶块上、下端分别与质量块和底座连接，所述底座与车体固定连接，所述质量块下表面和底座上表面之间设有至少一个弹簧，所述弹簧的刚度及数量根据需要调整的频率进行确定。其结构简单，成本低廉，调节方便，能够模块化应用，提升开发效率，降低开发成本。降低开发成本。降低开发成本。


技术研发人员：张树平 蒋小余 蒲俊华 李爽
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2021.08.23
技术公布日：2021/11/5