一种汽车减振垫及电动汽车

1.本发明涉及减振领域或者汽车减振领域，特别涉及一种汽车减振垫及电动汽车。


背景技术：

2.汽车在运行过程中，发动机(动力总成系统)会产生巨大的动力，行驶过程中也会有颠簸，这些伴随着持续的震动，不仅会产生噪音，而且会大大降低相关零件的使用寿命，从而影响驾驶者的体验甚至安全。
3.常用的金属减振器的工作原理都仅仅是通过金属减振垫自身的形变来吸收振动能量，再用自身的阻尼消耗能量。常用的金属减振垫是通过特殊工艺制得的具有疏松、多孔等特点的功能型阻尼材料，成型产品内的金属丝之间呈现相互捏合类似橡胶的大分子孔隙结构。振动过程中，金属丝之间相互摩擦起到阻尼减振作用。一般的金属减振器在一定的位移条件下都表现出近似弹性，从而让金属减振器在可使其具有较好的减振效果的范围内工作。
4.目前市面上也出现部分减振产品，但是在静刚度和解耦率方面设计不足，无法满足当前的使用要求，尤其无法减弱低频的振动信号。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种汽车减振垫，通过在所述安装孔与锯齿支撑部之间的所述上半部分均布至少2层相互交错的凹槽结构，可以减小x和y方向的低频振动。
6.本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
7.一种汽车减振垫，所述减振垫的中心设有安装孔，所述减振垫的振动体外侧通过安装槽划分成结构对称的上半部分和下半部分；所述上半部分上部设有锯齿支撑部；在所述安装孔与锯齿支撑部之间的所述上半部分均布至少2层相互交错的凹槽结构，用于减小x和y方向的低频振动。
8.进一步，所述锯齿支撑部由若干三角形凸起结构构成环形三角锯齿波浪结构，若干所述三角形凸起结构沿周向均布在上半部分上部；环形三角锯齿波浪结构的波谷处设有凹槽结构。
9.进一步，所述三角形凸起结构的凸起高度沿径向递减。
10.进一步，所述凹槽结构包括第一凹槽结构和第二凹槽结构；若干所述第二凹槽结构沿周向间隔排列在安装孔外侧；若干所述第一凹槽结构均布在环形三角锯齿波浪结构的波谷处，且所述第一凹槽结构与第二凹槽结构相互交错分布。
11.进一步，所述第一凹槽结构沿径向的宽度大于第二凹槽结构沿径向的宽度；所述第一凹槽结构的轴向深度与第二凹槽结构的轴向深度相同。
12.进一步，所述三角形凸起结构的凸起高度径向递减率为tan10
°
～1。
13.进一步，所述安装孔内安装轴套，与安装孔内侧接触的所述轴套外圆柱面设有若
干微凸起。
14.进一步，所述轴套外圆柱面分为第一区域和第二区域，所述第一区域位于轴套外圆柱面两端，所述第一区域位于轴套外圆柱面中间且靠近震源；所述第一区域内微凸起的分布密度大于第二区域内微凸起的分布密度。
15.进一步，所述第一区域内微凸起为三角锥刺，所述三角锥刺在第一区域的分布密度为40％-70％；所述第二区域内微凸起为半球状凸点，所述圆形凸点在第二区域的分布密度为30％-60％。
16.一种电动汽车，包括所述的汽车减振垫，所述汽车减振垫的安装槽用于安装振源部件。
17.本发明的有益效果在于：
18.1.本发明所述的汽车减振垫，通过在所述安装孔与锯齿支撑部之间的所述上半部分和下半部分均布至少2层相互交错的凹槽结构，可以减小x和y方向的低频振动。
19.2.本发明所述的汽车减振垫，所述锯齿支撑部由若干三角形凸起结构构成环形三角锯齿波浪结构，三角形凸起结构的凸起高度沿径向递减，这样可以减少减振垫在z方向(即轴向)的刚度，进一步减小x和y方向的低频振动。
20.3.本发明所述的汽车减振垫，若干所述第二凹槽结构沿周向间隔排列在安装孔外侧，若干所述第一凹槽结构均布在环形三角锯齿波浪结构的波谷处，且所述第一凹槽结构与第二凹槽结构相互交错分布，这样可以更好的消除x和y方向的低频振动。
21.4.本发明所述的汽车减振垫，通过与安装孔内侧接触的所述轴套外圆柱面设有若干微凸起，所述微凸起有2个作用，第一作用为微凸起可以使轴套与橡胶材料的减振垫更好的硫化粘接；第二作用为微凸起可以进一步将部分轴向的振动分解到x和y方向，并且可以减弱x和y方向的部分振动。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，显而易见地还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例1所述汽车减振垫三维图。
24.图2为本发明实施例1所述汽车减振垫俯视图。
25.图3为图2的a-a旋转剖。
26.图4为本发明实施例2所述汽车减振垫剖视图。
27.图5为本发明实施例2所述轴套主视图。
28.图6为本发明实施例2的局部放大图。
29.图7为本发明实施例1仿真图。
30.图8为本发明实施例2仿真图。
31.图中：
32.1-上半部分；1-1-锯齿支撑部；1-2-第一凹槽结构；1-3-第二凹槽结构；2-安装槽；3-下半部分；4-轴套；4-1-微凸起；4-2-三角锥刺；5-安装孔。
具体实施方式
33.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.如图1所示，本发明所述汽车减振垫，所述减振垫的中心设有安装孔5，所述减振垫的振动体外侧通过安装槽2划分成结构对称的上半部分1和下半部分3；由于上半部分1和下半部分3结构完成对称，下面以上半部分1为例叙述，所述上半部分1上部设有锯齿支撑部1-1；在所述安装孔5与锯齿支撑部1-1之间的所述上半部分1均布至少2层相互交错的凹槽结构，用于减小x和y方向的低频振动，低频振动一般为500hz以下的振动信号。所述安装槽2用于将减振垫与震源部件连接，如减振垫与发动机或者泵等等；而上半部分1和下半部分3的端面分别与吸振端接触，吸振端可以认为是被振动端，如汽车的机架或者底盘等等。
37.所述锯齿支撑部1-1由若干三角形凸起结构构成环形三角锯齿波浪结构，若干所述三角形凸起结构沿周向均布在上半部分1上部；环形三角锯齿波浪结构的波谷处设有凹槽结构。所述三角形凸起结构的凸起高度沿径向递减，其为了将轴向的振动部分分解成径向振动分支。
38.实施例1
39.如图1、图2和图3所示，所述上半部分1上部设有锯齿支撑部1-1，所述锯齿支撑部1-1由若干三角形凸起结构构成环形三角锯齿波浪结构，若干所述三角形凸起结构沿周向均布在上半部分1上部；所述凹槽结构包括第一凹槽结构1-2和第二凹槽结构1-3；若干所述第二凹槽结构1-3沿周向间隔排列在安装孔5外侧，且所述第二凹槽结构1-3与安装孔5不连通；若干所述第一凹槽结构1-2均布在环形三角锯齿波浪结构的波谷处，且所述第一凹槽结构1-2与第二凹槽结构1-3相互交错分布。图3可以看出，所述环形三角锯齿波浪结构的波峰处与第二凹槽结构1-3的中心一一对应，即环形三角锯齿波浪结构的波峰分布相位角与第二凹槽结构1-3分布的相位角相同，且初始相位也相同。如图2所示，第一凹槽结构1-2均布在环形三角锯齿波浪结构的波谷处，且所述第一凹槽结构1-2与第二凹槽结构1-3相互交错分布，可以更好的消除x和y方向的低频振动。由于图1的模型的轮廓设计了圆角，为了方便
区分第一凹槽结构1-2和第二凹槽结构1-3，图2中将圆角的结构隐藏，可以直观的看到第一凹槽结构1-2和第二凹槽结构1-3的位置关系。
40.所述第一凹槽结构1-2沿径向的宽度大于第二凹槽结构1-3沿径向的宽度；所述第一凹槽结构1-2的轴向深度与第二凹槽结构1-3的轴向深度相同。所述上半部分1的第一凹槽结构1-2与对应的下半部分2的第一凹槽结构1-2不连通，所述上半部分1的第二凹槽结构1-3与对应的下半部分2的第二凹槽结构1-3不连通，如图3所示。
41.实施例1的减振垫为橡胶材料，其邵氏硬度在45～55之间。
42.实施例1中，所述三角形凸起结构的凸起高度沿径向递减，所述三角形凸起结构的凸起高度径向递减率为tan10
°
～1。这里的递减率可能理解为凸起高度斜坡的斜率。
43.实施例2
44.如图4所示，所述安装孔5内安装轴套4，与安装孔5内侧接触的所述轴套4外圆柱面设有若干微凸起4-1，所述微凸起4-1有2个作用，第一作用为微凸起4-1可以使轴套4与橡胶材料的减振垫更好的硫化粘接；第二作用为微凸起4-1可以进一步将部分轴向的振动分解到x和y方向，并且可以减弱x和y方向的部分振动。轴套4的内圈内安装销轴或者紧固件，用来将吸振端与减振垫的上下端面接触。
45.所述微凸起4-1可以是半球状的凸点，也可以是三角锥刺4-2；三角锥刺4-2可更好的将轴向的振动部分分解成径向振动分支。三角锥刺4-2的角度为15～45度。
46.如图5所示，所述轴套4外圆柱面分为第一区域4-3和第二区域4-4，所述第一区域4-3位于轴套4外圆柱面两端，所述第二区域4-4位于轴套4外中间且靠近震源；所述第一区域4-3内微凸起4-1的分布密度大于第二区域4-4内微凸起4-1的分布密度。所述第一区域4-3内微凸起4-1为三角锥刺4-2，所述三角锥刺4-2在第一区域4-3的分布密度为40％-70％；所述第二区域4-4内微凸起4-1为半球状凸点，所述圆形凸点在第二区域4-4的分布密度为30％-60％。
47.所述第一区域4-3内的相邻所述三角锥刺4-2之间的间距为100～200μm；所述第二区域4-4内的相邻所述半球状凸点之间的间距为100～200μm；所述半球状凸点半径r＝20～100μm，所述凸起高度h＝20～100μm。所述三角锥刺4-2的轴向长度为50～150μm。所述三角锥刺的倾斜角度不大于三角形凸起高度的斜角。
48.如图6所示，为了保证上半部分1上部端面在一个平面内，三角形凸起高度的底部与水平面的夹角为α，这样可以保证三角形凸起结构的凸起高度沿径向递减。而三角锥刺的倾斜角度θ小于等于α。
49.效果的仿真分析：
50.仿真的工况条件为预紧压缩2mm，即z方向，加载工况为有y负方向移动0.5mm,用来模拟减振垫遭受水平y方向的激励时所造成的效果。实施例1的仿真结果如图7所示，结论：减振垫最大位移量在0.78mm，最大位移量出现在减振垫受压侧安装槽到安装孔内壁中间位置，产生原因为安装槽到安装孔内壁区域橡胶量少于其他部分，因此，此处更容易受力后出现变形。
51.实施例2在安装孔5内壁增加轴套4，在相同边界条件下，仿真结果如图8所示，最大位移量为0.58mm，出现位置为减振垫安装孔的内壁中间及其附近位置，对比实施例1和实施例2的位移云图可以发现发生的最大位移和发生最大位移的区域都有所减小，从仿真图中
可以得出，实施例2中减振垫的变形量小于实施例1的结构，这样有利于提高系统的稳定性，使减振垫能有更好的减振效果。
52.一种电动汽车，包括所述的汽车减振垫，所述汽车减振垫的安装槽2用于安装振源部件。如振源部件为泵，那么泵的4个安装角上分别通过汽车减振垫与底盘或机架连接。
53.应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
54.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种汽车减震垫，其特征在于，所述减震垫的中心设有安装孔(5)，所述减震垫的振动体外侧通过安装槽(2)划分成结构对称的上半部分(1)和下半部分(3)；所述上半部分(1)上部设有锯齿支撑部(1-1)；在所述安装孔(5)与锯齿支撑部(1-1)之间的所述上半部分(1)均布至少2层相互交错的凹槽结构，用于减小x和y方向的低频振动。2.根据权利要求1所述的汽车减震垫，其特征在于，所述锯齿支撑部(1-1)由若干三角形凸起结构构成环形三角锯齿波浪结构，若干所述三角形凸起结构沿周向均布在上半部分(1)上部；环形三角锯齿波浪结构的波谷处设有凹槽结构。3.根据权利要求2所述的汽车减震垫，其特征在于，所述三角形凸起结构的凸起高度沿径向递减。4.根据权利要求2所述的汽车减震垫，其特征在于，所述凹槽结构包括第一凹槽结构(1-2)和第二凹槽结构(1-3)；若干所述第二凹槽结构(1-3)沿周向间隔排列在安装孔(5)外侧；若干所述第一凹槽结构(1-2)均布在环形三角锯齿波浪结构的波谷处，且所述第一凹槽结构(1-2)与第二凹槽结构(1-3)相互交错分布。5.根据权利要求4所述的汽车减震垫，其特征在于，所述第一凹槽结构(1-2)沿径向的宽度大于第二凹槽结构(1-3)沿径向的宽度；所述第一凹槽结构(1-2)的轴向深度与第二凹槽结构(1-3)的轴向深度相同。6.根据权利要求3所述的汽车减震垫，其特征在于，所述三角形凸起结构的凸起高度径向递减率为tan10
°
～1。7.根据权利要求1-6任一项所述的汽车减震垫，其特征在于，所述安装孔(5)内安装轴套(4)，与安装孔(5)内侧接触的所述轴套(4)外圆柱面设有若干微凸起(4-1)。8.根据权利要求7所述的汽车减震垫，其特征在于，所述轴套(4)外圆柱面分为第一区域(4-3)和第二区域(4-4)，所述第一区域(4-3)位于轴套(4)外圆柱面两端，所述第一区域(4-3)位于轴套(4)外圆柱面中间且靠近震源；所述第一区域(4-3)内微凸起(4-1)的分布密度大于第二区域(4-4)内微凸起(4-1)的分布密度。9.根据权利要求8所述的汽车减震垫，其特征在于，所述第一区域(4-3)内微凸起(4-1)为三角锥刺(4-2)，所述三角锥刺(4-2)在第一区域(4-3)的分布密度为40％-70％；所述第二区域(4-4)内微凸起(4-1)为半球状凸点，所述圆形凸点在第二区域(4-4)的分布密度为30％-60％。10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的汽车减震垫，所述汽车减震垫的安装槽(2)用于安装振源部件。

技术总结
本发明提供了一种汽车减振垫及电动汽车，所述减震垫的中心设有安装孔，所述减震垫的振动体外侧通过安装槽划分成结构对称的上半部分和下半部分；所述上半部分上部设有锯齿支撑部；在所述安装孔与锯齿支撑部之间的所述上半部分均布至少2层相互交错的凹槽结构，用于减小X和Y方向的低频振动。本发明通过在所述安装孔与锯齿支撑部之间的所述上半部分和下半部分分别均布至少2层相互交错的凹槽结构，可以减弱X和Y方向的低频振动。减弱X和Y方向的低频振动。减弱X和Y方向的低频振动。


技术研发人员：董非 刘宁 尹必峰 倪捷 贾和坤
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/8/31