空气弹簧简介与设计

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公交车空气弹簧(减震气囊)悬挂系统介绍

公交车空气弹簧(减震气囊)悬挂系统介绍

避免没有压力时使用空 气弹簧,定期检查气路 是否有泄漏,在系统没 气时,在车桥与大梁之 间加垫木,避免气囊长 时间被压
高度阀安装在大梁上,调节杆座安装在与车桥连接的支座或 托梁上,空气悬架系统通过高度阀来调整气囊高度,当整车 的承载力加大时,摆臂上摆,高度阀出气接口向气囊里充气, 承载力减小时,摆臂下摆,高度阀排气口向大气中放气。
摆杆
高度阀总成
连接杆
调整杆总成
高度阀结构图
3
进气
1
4
2
进气口
5
6
9
2.阀片 3.滤网 3
使用及维护应注意的问题
1. 应注意前后轴距的平行,并相对车架纵向中心线对称, 如超出许可范围可通过推力杆调整,这样可以确保气 囊的垂直度。(整车出厂时应检查气囊是否处于垂直 状态,允许偏差8mm)行驶中如发现有行驶跑偏时, 请注意检查轴距:首先检查前桥左右与车架纵向中心 的对称度是否一致.以前桥定位检查前后轴距的平行 度。
• 空气悬架系统有单独的储气筒,为了防止 高度阀堵塞和气囊过早老化,应保持储气 筒及管路的干燥,应经常给储气筒放水。
• 行驶中如发现有异响,请及时上地沟检查 紧固件是否松动及运动件是否干涉。
常见故障与维护
气囊鼓包
气囊内裂纹
长期暴晒硅裂
气囊故障
故障迹象
常见故障与维护
原因分析
措施
气囊端口变形 橡胶被磨坏 外层橡胶被磨损
通过减震器的阻尼,可以减小车辆行
驶中传递到车身的振动,提高整车的平顺
性,改善舒适性,同时防止车身上跳时气
囊上盖下座脱离。
高度阀总成
■ 高度阀由进气接口、阀、 出气接口、活塞杆、活 塞、排气口、驱动轴组 成。

空气弹簧的选用与计算

空气弹簧的选用与计算

空气弹簧的选用与计算空气弹簧是一种以气体为介质的弹簧,其优点包括载荷范围广、响应速度快、自身质量轻以及阻尼效果好。

在选用和计算空气弹簧时,需要考虑以下几个方面:1.载荷范围:确定所需承载的最大载荷和工作范围,根据实际需要选择相应的载荷范围。

一般来说,空气弹簧对较大的负载具有较好的适应能力。

2.设计高度:根据所需工作高度,选择适当的空气弹簧高度。

空气弹簧的压缩量与载荷成正比,高度越高,弹性变形量越大。

3.弹性系数:空气弹簧的弹性系数是指在序列载荷下单位拉伸长度的变化量。

弹性系数越大,空气弹簧的刚度越高。

一般来说,如果希望实现较大的位移,应选择较低的弹性系数。

4.阻尼:阻尼是指在空气弹簧受到外部振动或冲击时,阻碍弹簧自由振动速度的能力。

阻尼的选择取决于所需的减震效果,特别是对于一些需要较快的反应速度和精确的控制的应用来说,阻尼的选择非常重要。

5.温度:空气弹簧的工作温度范围应与实际工作环境相匹配。

气体的性质会随着温度的变化而发生变化,因此在选择和计算空气弹簧时,需要考虑所选择气体的温度系数。

在计算空气弹簧的设计参数时,包括以下几个关键的步骤:1.确定最大载荷:根据应用需求,确定空气弹簧所需承载的最大载荷。

2.弹簧高度计算:根据工作高度要求,计算空气弹簧的高度。

一般来说,工作高度等于最大载荷时的压缩量加上自由高度。

3.弹性系数计算:根据所选定的气体和气体弹性系数,计算弹簧的弹性系数。

弹性系数的计算公式为弹簧系数=载荷/位移。

4.阻尼计算:根据应用需求,选择适当的阻尼系数。

阻尼系数的计算方法通常需要借助实验或者仿真方法。

5.选择适当的气体:在确定弹簧参数后,根据实际需求选择适当的气体。

不同的气体具有不同的性质,如压缩性、稳定性等。

综上所述,选用和计算空气弹簧需要综合考虑负载范围、设计高度、弹性系数、阻尼以及工作温度等因素。

在进行计算时,需要明确应用的要求,并根据实际情况选择合适的参数。

橡胶空气弹簧隔振设计及性能分析

橡胶空气弹簧隔振设计及性能分析

刘业刚·橡胶空气弹簧隔振设计及性能分析2021年 第47卷·53·作者简介:刘业刚(1987-),男,硕士,中级工程师,主要从事汽车非轮胎橡胶制品的研究开发工作。

收稿日期:2021-03-02橡胶空气弹簧是橡胶和帘线制成的弯曲气囊。

胶囊的双侧可以用两块钢板连起来,形成封闭,构成压缩空气室。

橡胶和帘线自身没有承重能力,通过填充在胶囊中的压缩空气进行支承。

它是依靠改变其中的压缩空气的压力来获得所需的刚性。

目前,对于橡胶空气弹簧的运用在中国已经十分成熟,尤其是在高精度仪器和工业设备以及车辆等方面的运用。

1 橡胶空气弹簧的工作原理橡胶空气弹簧是一种气压振动隔离仪。

在实现作用时间间隔内,位移变化不随环境载荷的添加而变动,即具备零压缩的特征。

橡胶空气弹簧作用时,里面充满高压气体(内部压力小于0.7 MPa),出现一系列高压下形成的气体柱。

负载能力增大,从而使弹簧的缩短,内部的体积缩小,弹簧的刚性增大,里面的气体柱的有效承载面积增加。

当负载能力降低时,弹簧的长度会增大,内部空腔的体积会增加,弹簧的刚度将减弱,气柱在腔室中的有效承载面积将减小,弹簧的承重载荷能力将降低。

在空气弹簧的有效冲击下,空腔的高度,空腔的体积和空气弹簧的承载强度将正常而灵活的传递。

这是一种十分方便的隔振器[1]。

2 橡胶空气弹簧的设计与应用2.1 橡胶空气弹簧的设计(1)空气弹簧张力的大小多数取决于内部结构的形状和材料的不同。

在选择不同成分的橡胶时,我们橡胶空气弹簧隔振设计及性能分析刘业刚(青岛科技大学 高分子科学与工程学院,山东 青岛 266042)摘要:橡胶空气弹簧是气囊减振器,随着各种精密仪器的广泛应用,这些精密仪器的使用对外界环境的要求也越来越高。

在隔振方面,用橡胶空气弹簧进行隔振,减少了外界环境对各种精密仪器的影响。

本文具体剖析了橡胶空气弹簧的隔振设计和隔振性能,表明橡胶空气弹簧在一些高精度仪器、工业设备以及车辆上的一些隔振设计是合理可行的。

提速客车用空气弹簧使用说明书 - 空气弹簧简介及-18页精选文档

提速客车用空气弹簧使用说明书 - 空气弹簧简介及-18页精选文档

提速客车用SYS系列空气弹簧使用检修说明书中国北车集团四方车辆研究所目录1结构特点 (1)1.1SYS600A型空气弹簧 (1)1.2SYS600型空气弹簧 (2)1.3SYS550C型空气弹簧 (2)1.4SYS550D型空气弹簧 (3)1.5SYS580型空气弹簧 (3)1.6SYS640A型空气弹簧 (4)1.7SYS640型空气弹簧 (4)2常见故障 (5)3 空气弹簧更换方法 (5)3.1 更换CW-2型转向架空气弹簧 (6)3.2 更换209HS型转向架用空气弹簧 (6)3.3 更换206KP型转向架用空气弹簧 (6)3.4 更换SW-160型转向架用空气弹簧 (6)3.5 更换CW-200型无摇枕转向架用空气弹簧 (6)4 组装和分解 (7)4.1SYS600A型空气弹簧 (7)4.2SYS600型空气弹簧 (9)4.3SYS550C型空气弹簧 (13)4.4SYS550D型空气弹簧 (14)4.5SYS580型空气弹簧 (16)4.6SYS640A型空气弹簧 (16)4.7SYS640型空气弹簧 (16)5 注意事项 (16)5.1运输和保管中的注意事项 (16)5.2组装注意事项 (16)5.3使用注意事项 (17)5.4检查、更换 (17)空气弹簧作为提速客车转向架的关键部位之一,不仅影响着客车的运行平稳性和舒适性,而且还影响客车的安全性,因此空气弹簧一旦出现故障,就应尽早找出原因,采取有效措施进行检修或更换。

但是由于空气弹簧的种类较多,好多车辆段对空气弹簧的结构还不太熟悉,给检修带来了一定的困难。

为了使运用部门熟悉各种提速客车用空气弹簧的结构特点、检修方法及注意事项,四方车辆研究所根据7种提速客车转向架的结构特点并结合售后服务以及各车辆段的实际经验,详细介绍提速客车用空气弹簧的检修方法。

1结构特点近几年来,四方车辆研究所已开发出30多种空气弹簧,其中提速客车用空气弹簧7种,其结构特点如下:1.1SYS600A型空气弹簧SYS600A型空气弹簧,由上盖、胶囊、支承座、橡胶堆、可变节流阀等组成,有效直径为Φ600mm,最大外径Φ713mm,工作高度为150mm,其结构如图1所示。

空气弹簧考试题

空气弹簧考试题

空气弹簧考试题
空气弹簧是一种利用空气压力产生弹力的弹性元件,广泛应用于各种机械和车辆中。

以下是空气弹簧考试题,以供参考:
1. 什么是空气弹簧?
空气弹簧是一种利用空气压力产生弹力的弹性元件,主要由弹性囊、上盖和下盖三部分组成。

它的工作原理是,当受到压力时,弹性囊会膨胀并产生弹力,从而将压力传递给上盖和下盖,使它们产生相应的位移或振动。

2. 空气弹簧有哪些优点?
空气弹簧具有以下优点:
(1)非线性刚度特性:由于空气弹簧中气体的可压缩性,其刚度随载荷的增加而减小,反之亦然。

这种特性使得空气弹簧在不同载荷下都能保持良好的缓冲性能。

(2)动态响应快:由于空气弹簧中气体的传声速度较快,因此其动态响应较快,能够快速地传递振动和位移。

(3)使用寿命长:由于空气弹簧中气体的密封性能较好,不易泄漏,因此其使用寿命较长。

(4)适应性强:空气弹簧可以适应不同的工作环境和温度条件,能够在较宽的温度范围内保持良好的性能。

3. 简述空气弹簧的工作原理。

当空气弹簧受到压力时,弹性囊会膨胀并产生弹力,从而将压力传递给上盖和下盖,使它们产生相应的位移或振动。

由于空气弹簧中气体的可压缩性,其刚度随载荷的增加而减小,反之亦然。

这种特性使得空气弹簧在不同载荷下都能保持良好的缓冲性能。

空气弹簧的刚度及阻尼特性研究

空气弹簧的刚度及阻尼特性研究


空气弹簧热力学特性
空气弹簧系统由空气弹簧和附加空气室组成。 空 气弹簧和附加空气室通过一节流孔连通, 如图 1 所示。
收稿日期:2004-09-22 基 金 项 目 :教育部高等学校骨干教师资助计划项目 — 16 — 图1 空气弹簧的原理图 1 ——空 气 弹 簧;2 ——节 流 孔;3 ——附 加 空 气 室

Study on stiffness and damping characteristic of air spring
LIU Zeng-hua, LI Fu, FU Mao-hai, BU Ji-ling
(School of Mechanical Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu, Sichan 610031, China) A b s t r a c t : The thermodynamic characteristics of air spring are introduced. Also analyzed are the vertical stiffness and dampness characteristics. The results show that the stiffness is dependent not only on the pressure and volume at static balance, but also on the change rates of efficient area and volume. The damping characteristic is relevant with the air spring structure and is influenced by external excitation frequency and amplitude. It will change accordingly with the excitation conditions. K e y w o r d s : air spring; vertical stiffness; damping; characteristic; spring suspension device

空气弹簧简介

空气弹簧简介

它是一种精密设计的橡胶纤维波纹管,本身并不提供力或支撑载荷,而是通过空气压缩机向其内部充入压缩空气来实现力的传递和弹性作用。

根据对行程的要求,空气弹簧一般被设计为1-3曲,需要时也可以设计制造成4曲或5曲以上,在一定条件下还可
以将两个空气弹簧叠加使用。

空气弹簧具有非线性特性,其刚度随载荷而变,因而在任何载荷下其自振频率几乎保持不变,从而使弹簧装置具有几乎不变的特性;其吸收高频振动和隔音的性能良好;它同时承受轴向载荷和径向载荷,通过内压的调整,还可以得到不同的承载能力。

因此能适
应多种载荷需要。

空气弹簧在有效行程内,通过增、减充气压力的方法,调节空气弹簧的刚度、高度、腔内容积、承载力的大小。

同时它的刚度、高度、腔内容积、承载能力将随着载荷的增减发生平稳的、周期性的柔性变化,从而实现了承载力的柔性传递、行程的有效调节以及震动振幅与震动载荷的高效控制。

还可以附加气室,实现自动调节。

由于空气弹簧拥有如上特点,被日益广泛的应用于火车、汽车、造纸机、升降举升台、压力机、振动运输机、振动筛、空气锤、振动试验机、铸造机械等需要进行行程控制或减震、隔震的设备或仪器上。

空气弹簧工作原理

空气弹簧工作原理

空气弹簧工作原理空气弹簧是一种利用气体压缩和膨胀来实现弹簧功能的装置,它在工业和汽车领域有着广泛的应用。

空气弹簧的工作原理是基于气体的压缩和膨胀特性,下面我们将详细介绍空气弹簧的工作原理。

首先,空气弹簧的工作原理与气体的压缩和膨胀有关。

当气体被压缩时,分子之间的距离减小,分子间的相互作用增强,从而使气体的压力增加。

而当气体膨胀时,分子之间的距离增大,分子间的相互作用减弱,从而使气体的压力减小。

空气弹簧利用这一原理,通过调节气体的压缩和膨胀来实现弹簧的功能。

其次,空气弹簧的工作原理与容积和压力的关系密切相关。

根据波义尔定律,气体的压力与其容积成反比。

当空气弹簧内的气体被压缩时,气体的压力增加,同时弹簧的压缩量也增加;当气体膨胀时,气体的压力减小,同时弹簧的膨胀量也减小。

因此,通过控制气体的容积和压力,可以实现空气弹簧的工作。

再次,空气弹簧的工作原理与气压调节装置有关。

空气弹簧通常配有气压调节装置,可以通过增加或减少气体的压力来调节弹簧的硬度和高度。

当需要增加弹簧的硬度和高度时,可以增加气体的压力;当需要减小弹簧的硬度和高度时,可以减小气体的压力。

这样一来,空气弹簧就可以根据实际需要进行灵活调节,满足不同工况下的要求。

最后,空气弹簧的工作原理与密封性能和材料选型有关。

空气弹簧需要具有良好的密封性能,以确保气体不泄漏,从而保持弹簧的稳定工作。

此外,空气弹簧的材料选型也至关重要,需要具有足够的强度和耐磨性,以确保弹簧在长期使用中不会出现损坏和泄漏现象。

综上所述,空气弹簧的工作原理是基于气体的压缩和膨胀特性,通过控制气体的压缩和膨胀、容积和压力、气压调节装置以及密封性能和材料选型来实现弹簧的功能。

空气弹簧在工业和汽车领域有着广泛的应用,其工作原理的深入理解对于提高空气弹簧的设计和应用具有重要意义。

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CR硫化胶中各组分都会影响材料的焦烧性能,从抑制胶料在室温下发 生从α聚合体向β聚合体转化入手,改善胶料的加工和储存稳定性。
2.空气弹簧结构和分类-胶料
耐疲劳老化—防老体系优化
空簧胶料的耐屈挠性能比较
胶料的耐屈挠性能 不出现龟裂的屈挠次数,万次 达到6级的屈挠次数,万次
原NR配方 6.6 37.4
从生胶体系、硫化体系和防老体系考虑进行配方设计,使三者达到共硫化。
2.空气弹簧结构和分类-胶料
耐热氧—交联形态最佳化
NR和CR硫化曲线对比
三种硫化体系的并用胶硫化曲线
根据NR(天然橡胶)和CR(氯丁橡胶)胶料的硫化曲线不同,探索不同硫化体系对胶料硫化性能的影 响,使外层胶和帘布胶的粘合问题得以解决。
3级
0级
NR/CR气囊胶料性能比较
CR分子结构中,含有乙烯基氯,致使CR中双键和取代基的反应活跃都下降,对比而言, CR/NR或纯CR生胶体系均比以往国内采用的纯NR生胶体系的老化性能优异。
2.空气弹簧结构和分类-胶料
耐热氧—交联形态最佳化
对交联形态最佳化的减振橡胶来 讲,出于物性和加工性能两方面 的原因,多数场合是采用硫黄进 行交联的。兼备耐热性和耐疲劳 性,这在改善橡胶类材料的耐热 性上是十分重要的,配方上大多 采用半有效硫化体系。
3.空气弹簧性能要求与失效模式
GB/T13061-1991 《汽车悬架用空气弹簧 橡胶气囊 》 GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》 HG/T 2198-2011 《硫化橡胶物理试验方法的一般要求》 GB/T531-2008 《硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法》 GB/T 2941-2006 《橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序》 GB/T13934-2006 《硫化橡胶或热塑性橡胶屈挠龟裂和裂口增长的测定》 GB/T14450 -2008《胎圈用钢丝》 GB/T 9102-2003《锦纶6轮胎浸胶帘子布》
改进前CR 37.4 52.4
改进后CR 大于200 大于200
空簧产品的疲劳性能比较
产品名称 EQ6111汽车空簧
胶囊胶料
NR配方 CR配方
产品疲劳试验结果
疲劳次数50万次时产品破坏 疲劳次数300万次后产品完好
2.空气弹簧结构和分类-胶料
改进前后空气弹簧气囊老化实物图
天然橡胶气囊(使用1年后表面龟裂)
2.空气弹簧结构和分类
膜式结构 囊式结构 混合式
1. 装配用螺柱
2. 装配&气路螺柱
3. 装配用螺孔
4. 气路接口
5.
盖板
6.
囊皮
7.
缓冲块
8.
活塞
9. 活塞装配用紧固件
10. 腰环钢圈
2.空气弹簧结构和分类 囊皮结构
1.
外层胶
2. 第二层帘子布
3. 第一层帘子布
4.
内层胶
外层胶----耐老化、耐屈挠、有较高的定伸应力 内层胶----耐老化、好的气密性 帘布胶----与帘线的粘结性能好 钢丝胶----较高的定伸应力、与钢丝的粘结性能好、压出性能好
2.空气弹簧结构和分类-胶料
耐疲劳老化—防老体系优化 由于减振橡胶是在动态下使用的,它的老化(氧老化、臭氧老化、和疲
劳老化)远比静态时严重得多,各老化因素不仅单独作用,还以各种各样 的耦合形式对橡胶施加作用,如机械方面的影响因素(载荷、振动条件等) 常常有大气中的氧、臭氧和光等参与作用,还有热(温度)也参与作用,从 而将导致橡胶的发粘(切断交联)硬化(交联的进行)或者龟裂及裂纹等现象 发生,所以防老剂的使用及其配合十分重要。同时,新型防老剂的开发应 用也有很好的前景。
2.空气弹簧结构和分类-胶料
耐热氧—生胶体系的优选
NR与CR气囊胶料性能比较
性能
NR
CR
硬度(邵氏A型)/度
66
54
拉伸强度/Mpa
25.8
21.1
扯断伸长率/%
640
792
热老化性能(100℃×7d)
硬度变化/度
+21
+16
扯断强度变化率/%
-65
-11
扯断伸长率变化率/%
-278
-44
耐臭氧老化性能 (40℃×48h×55%RH, 50pphm)
目录
1 空气弹簧发展史 2 空气弹簧结构和分类 3 空气弹簧性能要求与失效模式 4 空气弹簧的试验与检测 5 空气弹簧有限元分析技术 6 空气弹簧计算算例与有限元分析算例
1.空气弹簧发展史
1580年,四轮马车上使用钢板弹簧(悬架)。 1900年,美国人哈德福发明了第一个汽车减振器。 1933年,美国凡士通公司(哈维·凡世通 Harvey Firestone)研发出第一个空气弹簧。 1934年,美国凡士通公司研制出空气弹簧悬架系统(AIREDE空气弹簧)。 1934年,通用汽车公司采用了前螺旋弹簧独立悬架。 1938年,别克汽车第一次将螺旋弹簧应用到汽车后悬架上。 1944年,凡世通公司与通用汽车公司合作,在通用客车上进行了空气弹簧首次装车试验。 1950年,福特汽车公司的麦弗逊制成了麦弗逊式独立悬架,是轿车上应用较多的悬架形式。 1953年,通用汽车公司经过大量的产品研制开发工作,开始生产装有空气悬架的客车。 1984年,林肯大陆轿车采用了可调整的空气悬架系统,从此电控悬架在汽车上开始采用。 …… 目前,空气弹簧和悬架技术仍在发展中。
……
空气弹簧设计建议了解的相关标准
3.空气弹簧研发流程
性能试验
空气弹簧动力学模型
整车动力学模型
客户样件 /
tex是特,tex指1000米长的纤维束的克数 D是旦尼尔,简称旦,指9000米长的纤维束的克数 换算关系:即1tex=10dtex, 1D=10/9dtex
神马实业股份有限公司产品
930dtex/2-10000米次规格帘线; 单丝重量为930g; 98.4EPD—密度为98根/10cm; 54″—幅宽为54英寸,即约为137cm;
氯丁橡胶气囊(使用1年后表面完好)
2.空气弹簧结构和分类-尼龙66帘子布
尼龙66
浸胶帘子 布广泛适 用于橡胶 工业的轮 胎骨架材 料,具有 强度高、 耐高温、 耐疲劳、 耐冲击等 优良特性 ,适用于 斜交载重 胎、工程 胎、航空 胎。
2.空气弹簧结构和分类-帘子布
1400dtex/2
dtex:分特,重量单位,指10000米长的纤维束的克数 (纱线和纤维都很细,用每米的重量来表达没有实际意义)
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