本着节能减排的设计理念进行设计研究,全面落实《十四五规划》提出的各项战略任务,进行能量收集减缓能源压力。馈能悬架应运而生,但已有的馈能悬架研究因其在能量回收的往复运动过程中,存在反应不及时、往复运动不流畅、回弹过程会导致多余的能量耗散的问题,为了得到更好的馈能效果,能量回收装置辅助原有的汽车悬架成为一种新型悬架系统,不但可以衰减车身的振动,还可以将悬架振动能量转化为电能,是汽车节能减排的有效手段。在某些拖把工作时能进行单向旋转的原理中得到灵感,提出了一种单向旋转的丝杠变结构振动能量回收装置,将其运用在汽车的悬架系统中,可以有效缓解因为振动导致的悬架往复运动,造成多余的能量浪费这一特点。
丝杠单向旋转结构主要由丝杠结构衍生而来,由麻花杆、螺旋片、空腔旋转体组成静止状态下,螺旋片受重力作用,与空腔旋转体内内齿结构相结合。当能量回收装置受到挤压时,麻花杆受挤压下移,带动螺旋片旋转,螺旋片同时带动空腔旋转体旋转,实现振动能量的转化。当振动结束时,能量回收装置受弹簧杆的作用进行回弹,麻花杆受拉力作用开始抽出。此时,麻花杆带动螺旋片逆向旋转的同时开始上移,螺旋片因上移而与空腔旋转件中内齿结构脱离,故当螺旋片逆向旋转时,并不影响空腔旋转件原本的旋转状态,空腔旋转体依靠惯性继续旋转。振动结束后再次振动时,螺旋片继续下移,此时螺旋片的旋转方向与空腔旋转体的旋转方向相同。当螺旋片与空腔旋转体内的内齿结构发生结合时,螺旋片将带动空腔旋转体继续旋转,实现旋转的连续性和旋转的加速性,提高能量利用率。振动连续时,麻花杆单向旋转结构将持续工作,伴随着麻花杆和螺旋片的不断地上移下移,空腔旋转件将持续单向旋转。