本發(fā)明涉及汽車工程
技術領域：
，具體地涉及一種半主動式駕駛室懸置隔振裝置。
背景技術：
：車輛在行駛過程中，路面的沖擊通過汽車底盤傳遞到駕駛室產(chǎn)生振動，會使乘坐人員產(chǎn)生不舒適、疲憊，為了提升車輛的平順性，使乘坐更舒適，通常會在車架和駕駛室之間設置有用于減振的懸置裝置，使駕駛室懸置在車架上?，F(xiàn)有的中型商用車懸置裝置均采用半懸浮式懸置，其在駕駛室前部的兩個支撐點是采用橡膠隔振墊的兩組前懸組件的固定連接，在駕駛室后端的兩個支撐點是采用包括彈簧阻尼原件的后懸總成的浮動式連接，這種結構的懸置裝置能起到一定的隔振效果，但是駕駛室前部支撐點的橡膠墊懸置因其振動阻尼偏小，動剛度大，降低了懸置裝置的整體隔振效果，車輛的乘坐舒適性不佳，不能滿足人們對駕乘舒適度的要求。中國實用新型專利(授權公告號：cn204399305u，授權公告日：2015-06-17)公布了駕駛室全浮懸置裝置，它包括后懸總成和通過穩(wěn)定桿連接的兩組前懸組件，兩組前懸組件包括上端固定有翻轉(zhuǎn)支座的前懸下支座，穩(wěn)定桿端頭與翻轉(zhuǎn)支座連接，在穩(wěn)定桿上的限位臺肩和翻轉(zhuǎn)支座之間鉸接有擺臂，擺臂的另一端與前懸上支座相鉸接，擺臂的內(nèi)側壁連接豎直設置的前懸減震器，前懸減震器的另一端與前懸上支座相連接，前懸上支座具有底板、與駕駛室縱梁的外側壁相抵的側板以及與前懸減震器連接的輔助支撐架，駕駛室縱梁的前端具有限位擋邊。該裝置的優(yōu)點是隔振效果好，駕駛室的平順性和可靠性都相當穩(wěn)定，缺點是結構復雜，制造成本較高。技術實現(xiàn)要素：為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種半主動式駕駛室懸置隔振裝置。該裝置可以通過調(diào)整顆粒阻尼減振物的種類，填充率，從而滿足駕駛的平穩(wěn)性，并且裝置結構簡單，制作成本低。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公布了一種半主動式駕駛室懸置隔振裝置，駕駛室懸置設置在車架的上方，該裝置包括設置在駕駛室外側壁上的電磁顆粒阻尼減振元件和駕駛室與車架之間的懸置顆粒阻尼減振元件和彈性控制減振元件，所述彈性控制減振元件包括第三減振彈簧和控制殼體，所述第三減振彈簧的一端固定在車架上，所述第三減振彈簧的另一端連接控制殼體，所述控制殼體固定連接懸置顆粒阻尼減振元件的下端，所述懸置顆粒阻尼減振元件的下端還與銷釘?shù)耐獠恳r套固定連接，所述銷釘?shù)耐獠恳r套連接豎直設置在車架上端的導向桿。進一步地，所述電磁顆粒阻尼減振元件包括方形空心殼體，在殼體的內(nèi)壁下端設有橡膠空心內(nèi)殼體，殼體的內(nèi)壁上還對稱設有若干根空心銅棒，所述空心銅棒內(nèi)填滿第四電磁顆粒阻尼物，所述內(nèi)殼體內(nèi)填充有第三電磁顆粒阻尼物。再進一步地，所述殼體的一端連接第一減振彈簧的一端，所述第一減振彈簧的另一端連接第一駕駛室托架；所述殼體的另一端連接第二減振彈簧的一端，所述第二減振彈簧的另一端連接第二駕駛室托架；所述第一駕駛室托架的一端與第二駕駛室托架的一端均固定在駕駛室外側壁上，在駕駛室外側壁上設有第二磁性鐵板；所述第一駕駛室托架與第二駕駛室托架之間設有固定板，在固定板上設有第一磁性鐵板，所述第一磁性鐵板和第二磁性鐵板沿殼體兩側對稱設置。更進一步地，所述彈性控制減振元件的控制殼體的內(nèi)壁上端設有橡膠內(nèi)控制殼體，所述內(nèi)控制殼體內(nèi)填充有第二電磁顆粒阻尼物。更進一步地，所述懸置顆粒阻尼減振元件包括橡膠空心減振體，在空心減振體內(nèi)部填充有第一電磁顆粒阻尼物。更進一步地，所述第一電磁顆粒阻尼物、第二電磁顆粒阻尼物、第三電磁顆粒阻尼物均為球狀顆粒，所述球狀顆粒的平均直徑為0.2～5mm之間；所述球狀顆粒鋼性顆粒、鉛制顆粒、銅制顆?；蜾X制顆粒中的一種。更進一步地，所述第四電磁顆粒阻尼物為球狀顆粒，所述球狀顆粒的平均直徑為5mm，所述球狀顆粒為鋼性顆粒。本發(fā)明的駕駛室懸置隔振裝置為半主動式，即根據(jù)人體感受到的駕駛室的隔振效果，外力的大小，和人體舒適度，可以通過調(diào)整顆粒阻尼減振物的種類，填充率，從而滿足駕駛的平穩(wěn)性，人體主觀的舒適度，進而適應在不同的路面行駛；本發(fā)明的駕駛室懸置隔振裝置的車架主要包括兩個通過多個平行橫梁和兩根縱梁相互連接的構件，駕駛室優(yōu)選地可相對于車架向前傾斜，發(fā)動機以傳統(tǒng)的方式緊固至車架上。有益效果：1、本發(fā)明的半主動式駕駛室懸置隔振裝置，能產(chǎn)生三次顆粒阻尼效應，一次電磁阻尼效應，減振效果好；2、本發(fā)明的半主動式駕駛室懸置隔振裝置的各填充的電磁顆粒阻尼物的粒徑和填充率可控，整個裝置的減振效果容易調(diào)控；3、本發(fā)明的半主動式駕駛室懸置隔振裝置使用銷釘結構連接的旋轉(zhuǎn)副，實現(xiàn)駕駛室前部的自由翻轉(zhuǎn)；4、本發(fā)明的半主動式駕駛室懸置隔振裝置結構簡單，制造方便且制造成本低。附圖說明圖1為本發(fā)明的駕駛室懸置隔振裝置的結構示意圖；圖2為圖1中電磁顆粒阻尼減振元件放大后的結構示意圖；圖3為圖1中彈性控制減振元件放大后的結構示意圖；圖4為圖1中懸置顆粒阻尼減振元件放大后的結構示意圖；圖5、圖6和圖7為駕駛室平穩(wěn)性的效果測試圖；上述圖中各部件的標號如下：駕駛室1、懸置顆粒阻尼減振單元2(其中，減振體21、第一電磁顆粒阻尼物22)、彈性控制減振單元3(其中，控制殼體31、內(nèi)控制殼體32、第二電磁顆粒阻尼物33、固定桿34、第三減震彈簧35)、電磁顆粒阻尼減振單元4(其中、第一駕駛室托架41、第二駕駛室托架42、第一減振彈簧43、第二減振彈簧44、第一磁性鐵板45、第二磁性鐵板46、殼體47、銅棒471、內(nèi)殼體472、第三電磁顆粒阻尼物473、第四電磁顆粒阻尼物474、固定板48)、車架5、導向桿6、銷釘7。具體實施方式為了更好地解釋本發(fā)明，以下結合具體實施例及附圖進一步闡明本發(fā)明的主要內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于以下實施例。如圖1所示，本發(fā)明公開了一種半主動式駕駛室懸置隔振裝置，包括設置在駕駛室1外側壁上的電磁顆粒阻尼減振元件4，結合圖2可知，所述電磁顆粒阻尼減振元件4包括方形空心殼體47，在殼體47的內(nèi)壁下端設有橡膠空心內(nèi)殼體472，殼體47的內(nèi)壁上還對稱設有若干根空心銅棒471，所述空心銅棒471內(nèi)填滿第四電磁顆粒阻尼物474，所述內(nèi)殼體472內(nèi)填充有第三電磁顆粒阻尼物473，所述第三電磁顆粒阻尼物473為球狀顆粒，所述球狀顆粒的平均直徑為0.2～5mm之間；所述球狀顆粒為鋼性顆粒、鉛制顆粒、銅制顆?；蜾X制顆粒中的一種；所述第四電磁顆粒阻尼物474也為球狀顆粒，所述球狀顆粒的平均直徑為5mm，所述球狀顆粒為鋼性顆粒；結合圖2可知，所述殼體47的一端連接第一減振彈簧43的一端，所述第一減振彈簧43的另一端連接第一駕駛室托架41；所述殼體47的另一端連接第二減振彈簧44的一端，所述第二減振彈簧44的另一端連接第二駕駛室托架42；所述第一駕駛室托架41和第二駕駛室托架42保持相互平行的設置，且第一駕駛室托架41的一端與第二駕駛室托架42的一端均豎直固定在駕駛室1外側壁上，在駕駛室1外側壁上還設有第二磁力銅板46；所述第一駕駛室托架41與第二駕駛室托架42之間設有固定板48，在固定板48上設有第一磁力銅板45，所述第一磁力銅板45和第二磁力銅板46在殼體47的外部兩側對稱設置。第一磁性鐵板45和第二磁性鐵板46分別為磁場的n極和s極。再次結合圖1可知，所述駕駛室1懸置設置在車架5的上方，在駕駛室1與車架5之間設有懸置顆粒阻尼減振元件2和彈性控制減振元件3，所述彈性控制減振元件3包括一端連接在車架5上的第三減振彈簧35，所述第三減振彈簧35的另一端固定連接控制殼體31，所述控制殼體31連接懸置顆粒阻尼減振元件2的下端，懸置顆粒阻尼減振元件2的下端與銷釘7的外部襯套固定連接，所述銷釘7的外部襯套連接豎直設置在車架5上端的導向桿6，因此銷釘7的旋轉(zhuǎn)副可以實現(xiàn)駕駛室前部的基本翻轉(zhuǎn)。如圖3所示，所述彈性控制減振元件3的控制殼體31的內(nèi)壁上端設有橡膠內(nèi)控制殼體32，所述內(nèi)控制殼體32內(nèi)填充有第二顆粒阻尼物33，所述第二顆粒阻尼物33為球狀顆粒，所述球狀顆粒的平均直徑為0.2～5mm之間；所述球狀顆粒為鋼性顆粒、鉛制顆粒、銅制顆?；蜾X制顆粒中的一種；為了保證第三減振彈簧35沿豎直方向伸縮，在第三減振彈簧35內(nèi)套有固定桿34，所述固定桿34的一端連接控制殼體31，所述固定桿34的另一端懸置在車架5的上方，所述固定桿34的長度為第三減振彈簧35在自然狀態(tài)下長度的40％～50％。如圖4所示，所述懸置顆粒阻尼減振元件2包括空心減振體21，在空心減振體21內(nèi)填充有第一顆粒阻尼物22，所述第一顆粒阻尼物22為球狀顆粒，所述球狀顆粒的平均直徑為0.2～5mm之間；所述球狀顆粒為鋼性顆粒、鉛制顆粒、銅制顆?；蜾X制顆粒中的一種。工作原理：1、第三減振彈簧將車架受到的振動和力輸入至彈性控制減振單元，彈性控制減振單元的控制殼體將外界振動力傳遞給橡膠內(nèi)控制殼體，橡膠內(nèi)控制殼體內(nèi)部填充的第二電磁顆粒阻尼物會發(fā)生機械振動，同時還會帶動第二電磁顆粒阻尼物與橡膠內(nèi)控制殼體之間的碰撞，從而產(chǎn)生摩擦，將機械能轉(zhuǎn)化成熱能和聲能，產(chǎn)生第一次顆粒阻尼效應；2、懸置顆粒阻尼減振裝置受到控制殼體的力輸入，及駕駛室前部懸置的外界振動力輸入，減振體內(nèi)部的第一電磁顆粒阻尼物會發(fā)生機械振動，同時還會帶動第一電磁顆粒阻尼物與減振體之間的碰撞，從而產(chǎn)生摩擦，將機械能轉(zhuǎn)化成熱能和聲能，產(chǎn)生第二次顆粒阻尼效應；3、第一減振彈簧和第二減振彈簧將車架受到的振動和力輸入電磁顆粒阻尼減振裝置，帶動殼體上下運動，殼體內(nèi)部的銅棒切割第一磁力銅板和第二磁力銅板產(chǎn)生的磁場，從而產(chǎn)生電渦流效應，將機械能轉(zhuǎn)化成電能或熱能，產(chǎn)生電磁阻尼效應，同時，橡膠內(nèi)殼體內(nèi)部的第三電磁顆粒阻尼物也會發(fā)生機械振動，同時還會帶動第三電磁顆粒阻尼物與橡膠內(nèi)殼體之間的碰撞，從而產(chǎn)生摩擦，將機械能轉(zhuǎn)化成熱能和聲能，產(chǎn)生第三次顆粒阻尼效應。實施例1本實施例優(yōu)選殼體47為長方體，且長方體的長寬高的尺寸參數(shù)優(yōu)選為400*300*380mm，所述空心銅棒471沿殼體47的內(nèi)壁高度100mm、200mm、300mm處左右各對稱設置3根，一共6根，所述空心銅棒471的直徑優(yōu)選為20mm，所述空心銅棒471內(nèi)部填滿的第四電磁顆粒阻尼物474為球狀顆粒，所述球狀顆粒的平均直徑優(yōu)選為5mm，材質(zhì)優(yōu)選為鋼；所述空心內(nèi)殼體472優(yōu)選為長方體，且長方體的長寬高的尺寸參數(shù)優(yōu)選為200*300*100mm，所述空心內(nèi)殼體472的材質(zhì)優(yōu)選為橡膠材料，所述空心內(nèi)殼體472內(nèi)填充的第三電磁顆粒阻尼物473為球狀顆粒，所述球狀顆粒的平均直徑優(yōu)選為1mm，材質(zhì)優(yōu)選為鋼，且第三電磁顆粒阻尼物473的總容積為內(nèi)殼體472體積的85％；所述控制殼體31優(yōu)選為長方體，且長方體的長寬高的尺寸參數(shù)優(yōu)選為700*400*300mm，內(nèi)控制殼體32優(yōu)選為長方體，且長方體的長寬高的尺寸參數(shù)優(yōu)選為600*350*200mm，且內(nèi)控制殼體32的材質(zhì)優(yōu)選為橡膠，所述內(nèi)控制殼體32內(nèi)填充的第二顆粒阻尼物33為球狀顆粒，所述球狀顆粒的平均直徑優(yōu)選為2mm，材質(zhì)優(yōu)選為鋼，且第二電磁顆粒阻尼物33的總容積為內(nèi)控制殼體32體積的80％；所述空心減振體21優(yōu)選為長方體，且長方體的長寬高的尺寸參數(shù)優(yōu)選為1800*2270*300mm，所述空心減振體21的材質(zhì)優(yōu)選為橡膠，所述空心減振體21內(nèi)填充的第一顆粒阻尼物22為球狀顆粒，所述球狀顆粒的平均直徑優(yōu)選為4mm，材質(zhì)優(yōu)選為鋼，且第一電磁顆粒阻尼物22的總容積為空心減振體21體積的80％；實施例2本實施例僅對與實施例1不同的部分進行解釋說明；本實施例優(yōu)選空心內(nèi)殼體472優(yōu)選為長方體，且長方體的長寬高的尺寸參數(shù)優(yōu)選為200*300*100mm，所述空心內(nèi)殼體472的材質(zhì)優(yōu)選為橡膠材料，所述空心內(nèi)殼體472內(nèi)填充的第三電磁顆粒阻尼物473為球狀顆粒，所述球狀顆粒的平均直徑優(yōu)選為2mm，材質(zhì)優(yōu)選為鋼，且第三電磁顆粒阻尼物473的總容積為內(nèi)殼體472體積的90％；所述控制殼體31優(yōu)選為長方體，且長方體的長寬高的尺寸參數(shù)優(yōu)選為700*400*300mm，內(nèi)控制殼體32優(yōu)選為長方體，且長方體的長寬高的尺寸參數(shù)優(yōu)選為600*350*200mm，且內(nèi)控制殼體32的材質(zhì)優(yōu)選為橡膠，所述內(nèi)控制殼體32內(nèi)填充的第二顆粒阻尼物33為球狀顆粒，所述球狀顆粒的平均直徑優(yōu)選為3mm，材質(zhì)優(yōu)選為鋼，且第二電磁顆粒阻尼物33的總容積為內(nèi)控制殼體32體積的90％；所述空心減振體21優(yōu)選為長方體，且長方體的長寬高的尺寸參數(shù)優(yōu)選為1800*2270*300mm，所述空心減振體21的材質(zhì)優(yōu)選為橡膠，所述空心減振體21內(nèi)填充的第一顆粒阻尼物22為球狀顆粒，所述球狀顆粒的平均直徑優(yōu)選為5mm，材質(zhì)優(yōu)選為鋼，且第一電磁顆粒阻尼物22的總容積為空心減振體21體積的85％。性能測試及相關數(shù)據(jù)分析1、偏頻分析：目前偏頻測試主要有三種方法：(1)滾下法；(2)拋下法(3)拉下法?？紤]到現(xiàn)場條件，選用滾下法對樣車進行前懸的偏頻試驗，將傳感器安裝在前軸對應處，測試過程中，車輛載荷總重18790kg，將汽車測試端的車輪用凸塊墊起，汽車置于空擋位置，將汽車從凸塊上推下，滾下時盡量保證左右車輪同時著地。輪胎落地的同時用信號采集儀器采集振動信號。采集了前軸左右傳感器的時域衰減信號，讀取兩個周期的衰減信號，如表1所示，做均值處理，獲得前懸的偏頻為：3.0hz。一般載貨汽車的行駛路面比較差，一般選擇范圍在1.5～3hz范圍。滿足平順性的要求。表1衰減周期分析2、平順性評價：如表2所示，列出了iso2631標準和iso2631-1標準規(guī)定的人體舒適度對振動大小的主觀統(tǒng)計數(shù)據(jù)；表2人的主觀感受與加權加速度均方根值的關系此外，本發(fā)明的加速度，也為加權振動加速度，是同時考慮椅面三個軸向振動時，三個軸向的總加權加速度均方根，計算公式如下所示：國際上，通常也直接選取座椅z向加速度大小，作為大客車座椅振動水平的初步主觀評價的指標。計算實施例1中駕駛室座椅坐墊處3個方向的加權加速度均方根值如表3所示；表3實施例1加權加速度均方根值試驗結果計算實施例2中駕駛室座椅坐墊處3個方向的加權加速度均方根值如表4所示；表4實施例2加權加速度均方根值試驗結果將表3和表4的數(shù)據(jù)直觀的繪制成圖5，圖5的縱坐標為三個方向總加權加速度均方根值，橫坐標為車速；結合表2、表3、表4和圖5可知，本發(fā)明的駕駛室懸置裝置在車輛測試平順性上滿足表2所示的國標要求。3、駕駛室懸置隔振率分析：懸置下為激勵的輸入點，懸置上為激勵的輸出點，可以用隔振率td來描述駕駛室懸置的隔振效果，其公式如下：若隔振率為負值，說明懸置產(chǎn)生了放大振動的作用；若隔振率為正值，說明懸置有一定的隔振效果，隔振率值越大說明隔振效果越好。通過信號采集儀器lms，采集的激勵和響應點的時域信號，獲得表5所示的實施例1的加權加速度均方根值(rms值)，表6所示的實施例1的駕駛室的四個懸置z方向的隔振率；表5實施例1激勵和響應點rms值表6駕駛室的四個懸置z方向的隔振率車速km/h右前td左前td右后td左后td30504066.66667803542.8571442.857146057.14286404033.3333372.7272778.260874537.537.557.1428657.142865050506058.333335545.4545536.3636462.566.666676033.3333327.2727366.6666768.756512.514.2857162.563.636367030.7692327.272736064.285717546.1538545.4545575758033.3333327.2727366.6666769.56522將表6的數(shù)據(jù)直觀的繪制成圖6，結合圖6可知，該駕駛室懸置裝置的減振效果十分良好，并沒有放大振動的效果，從駕駛室的隔振效果來看，實施例1中的駕駛室后方的減振效果在60％～80％之間，駕駛室前方減振效果在20％～50％之間，無論是在低速車速段，還是高速車速段都具備良好的減振效果。表7所示的為實施例2的加權加速度均方根值(rms值)，表8所示為實施例2的駕駛室的四個懸置z方向的隔振率；表7實施例2激勵和響應點rms值表8駕駛室的四個懸置z方向的隔振率車速km/h右前td左前td右后td左后td30505066.66667703544.4444446.666676064.285714045.4545542.8571481.8181882.60874537.544.4444457.1428664.285715051.612955.223886058.333335545.4545541.6666768.7570.833336033.3333338.4615473.33333756545.454555068.7572.727277030.7692338.461546571.428577548.148154075758033.3333327.2727366.6666769.56522將表8的數(shù)據(jù)直觀的繪制成圖7，結合圖7可知，實施例2的駕駛室后方的減振效果在60％～85％之間，駕駛室前方減振效果在30％～55％之間，駕駛室的隔振效果大大提高，比實例1的減振效果還要好。且高速段減振效果更好。以上實施例僅為最佳舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。除上述實施例外，本發(fā)明還有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍內(nèi)。當前第1頁12