氮气弹簧的设计原理讲义

经常看见摩托车后减震上带一个小瓶子样的东西,别人说是氮气减震器,我想知道什么是氮气减震器,和普通液压减震比有什么不同和优缺点.

旁通槽高氮气双向气压减震器，以特制内壁旁道槽油路，自动适应平坦或颠簸路面，自行调节减震器的软、硬程度，以增加驾驶者的行车舒适感及乐趣，同时也顾及到高速颠簸行车时的安全。

氮气避震是指充填了氮气的避震器，实际起作用的还是避震中的液压油，而液压油在避震活塞的搅动和温升过程中会产生气泡，这样会严重的降低阻尼，使避震失效，严重的时候会使液压油沸腾造成避震泄露。而充填氮气的道理就是增大避震的内部压力，从而抑制气泡的产生。就和水箱加压后能升高水的沸点的道理一样。之所以选择氮气是因为氮气为比较稳定的气体不会和液压油发生反应。当然这也是和选用高质量的液压油和油封相结合的。

新车的减震都偏硬，用过一段时间后会有所改善，我个人感觉没有必要更换。

油压式的，毕竟油压技术国内比较成熟。而且比较稳定耐用.....氮气避震呢它可以自动适应平坦或颠簸路面，自行调节减震器的软、硬程度，以增加驾驶者的行车舒适感及乐趣.但气压的比较贵....

氮气弹簧的优点及应用

氮气弹簧是采用氮气作为工作介质，是等温膨胀和压缩过程。氮气缸的结构设计、密封技术是氮气弹簧成败的关键技术。

在模具工业中，一直大量使用着弹性元件，原有的常规弹性元件存在着一定的缺点，不能理想地解决冲压工艺的要求。同时常规弹性元件占有的模具空间太大，增大了模具制造的成本。

当前冲压设计人员只能采用气垫来部分弥补这些不足。但由于气压的波动和管道节流损失，气垫所提供的力量也不是很准确；它所占有的空间比较大；需要配备专用的压缩空气站，况且并非所有的压力机均配有气垫。在使用气垫时，模具设计均要受气垫顶杆位置的限制。为此，人们努力开发一种新型的弹性功能部件来替代常规的弹性元件，这种新型弹性元件具有更加完善的性能，能代替常规弹性元件，完成常规弹性元件难于完成的性能，氮气弹簧做为新型弱性功能部件也就应运而生。它能够弥补上述不足，简化模具设计、制造、方便模具调整；它可以作为独立部件，安装在模具中使用，可以在系统中很方便实现弹压力恒定和延时动作，是一种具有柔性性能的弹性部件。

氮气弹簧不仅可以在模具行业中广泛地应用，也可以应用到其他工业领域，如汽车、电子、仪表等行业，它的出现迎合了时代的要求。

氮气弹簧基本性能参数

氮气弹簧的设计固然是希望拓宽应用面，能适用于各种不同的环境条件，不同的工艺要求，但就目前我们推荐的氮气弹簧，一般说来是在常温下使用，对于高温的环境，应当另作别论。

其使用环境是：

频率响应每分钟不高于40次；

柱塞或活塞的运动速度应有30-40M/分；

备用行程一般设计为3毫M；

能在常温下正常使用。

在这种条件下氮气弹簧的性能参数可以确定为以下几项内容：

(1)充气额定压力（帕）

(2)额定初始弹压力（牛顿）

(3)有效工作行程（毫M）

(4)一次充气寿命（M或次）

(5)特性曲线与增压比

(6)工作环境温度摄氏度

(7)外观颜色

(8)结构形式和最大偏载角

氮气弹簧的基本术语及技术参数：

1、公称弹压力F：是指该系列氮气弹簧在20℃时，充气压强为15MPa 后初始状态时的弹压力；在用户没有特别要求时，初始弹压力值均按公称弹压力制造。同一系列氮气弹簧的公称弹压力是一致的。

2、行程S：是指该型号氮气弹簧的工作行程，这些行程可以充分被利用，但是为了防止在模具更换或调试中出现氮气弹簧超出行程而过载的突发事件，因此推荐在设计中保留＞５mm 或10%S 的空余行程。

3、总长L：是指该型号氮气弹簧的制造长度，即在自然状态时的最大长度，必须满足：总长L≥基长J＋2×行程S

4、工作寿命：在正确安装和正常使用下，氮气弹簧的工作寿命（行程≤50mm）为一百万次以上。如果行程大于50mm 时，将以氮气弹簧实际累计行程约100000 M计算为其寿命，即：

工作寿命＝100000 M÷（实际行程×2）

充气·排气的操作方法

在负荷的状态下，请不要对氮气弹簧进行充气或排气作业。

放弃时，请一定要将氮气弹簧内部的氮气全部排出再做放弃处理。

请在活塞杆从气缸中完全露出的状态下进行充气。如果在没有露出的情况下进行充气，开始时的充气压力请设为0.5MPA，等到活塞杆完全露出后再提升压力。请绝对不要直接用高压气体进行急剧充气。否则，有可能造成氮气弹簧的损坏，而且还可能给附近的机器以及人身安全带来重大的损伤和危险。

充填气体一定要是为氮气（N2）请绝对不要在氮气弹簧内充入可燃、爆炸性气体和挥发性液体，否则有可能引发爆炸事故，非常危险。

充气压力范围：3.4MPA-15MPA（20度）

请按照气缸刻印标记处所指的压力以下来充填，并且要缓慢升压。充填压力请按照使用说明书所规定的压力范围进行充气。

浅析国产品牌氮气弹簧在国内市场的应用

作为矩型弹簧，钢线弹簧，橡皮聚胺脂弹簧等模具工业用弹簧的理想升级替代品，氮气弹簧已经在模具工业中发挥了其优越的产品性能。

过去国内的氮气弹簧市场，完全被国外的品牌所占据，有瑞典科勒KALLER品牌,美国汉森HYSON、丹卡DADCO品牌，日本PASCAL品牌，日本MISUMI品牌，意大利博

顶品牌，西班牙AZOL品牌，法国QUIRI品牌等。由于国外产品受到各方面因素的影响，还有对国内模具弹簧市场的严重歧视政策，大多进口品牌的产品的单价畸高，供货期超长，产品售后服务滞后，特别是遇到修模等紧急情况，无法及时响应，大大影响了产品的上市周期，甚至给加工带来不可估量的经济损失。

目前国内已经在产品研发及制造方面有了长足的进步。甚至有些国产品牌的氮气弹簧产品在性能，使用寿命上已经接近甚至远超过国外相关品牌的产品。并在交货期，事故处理，故障维修响应，充气二次利用方面获得了国外品牌无可替代的优势。

我公司目前销售国产品牌的氮气弹簧，已经经过市场严格而残酷的竞争性检验，充分获得市场客户的良好反应。欢迎来电来函选购。

氮气弹簧设计原理采用氮气作为工作介质的氮气弹簧，它的工作过程，可以近似认为是等温膨胀和压缩过程，因此必须遵循波义耳一马略特

(Boyle-Mariotte)气体状态方程。

PV/T=C，P1×V1=P2×V2

应当说明，除了理论计算之外，氮气缸的结构设计、密封技术是氮气弹簧成败之关键技术。从目前国内外产品来看，氮气弹簧的结构一般可分为：活塞式各柱塞式二大类型，采用单腔或复腔的气室结构，气室设计上多为背压式结构。从整体而言，氮气弹簧可分为独立式和非独立式二大类型。可运动部分和不可运动部分的结构，充气、配气结构和形式等的设计均与制造工艺技术相关联，与新材料、新工艺、新技术的应用相关联，这些新技术的应用程度，都将直接影响氮气弹簧的技术性能指标，影响氮气弹簧品质的高低。从这个意义说，氮气弹簧又是一种综合各项新技术应用的产品。气体密封形式和技术是一项复杂的工作，密封高压气体就更复杂，高压气体不仅要很好地长期密封，并要在这压力下循环工作，有时其增压比

高达1.6-2.0，因此高压气体的长期密封，要比高压液体的密封困难得多，它是一项综合性的技术，这其中有密封的结构形式，静密封与动密封的路径、形式，运动付的制造精度、表面粗糙度、表面处理技术、密封材料的选择、密封可靠性与寿命等。