详细气弹簧动态力特性曲线图
气弹簧布置.
同时考虑人开启备门时的力在5-10N为适宜。
气弹簧在开启过程中，人开启施加的力
12、气弹簧的力特性曲线 ：
S18C力特性曲线
13、气弹簧的力特性曲线中参数的含义：
14、气弹簧的做力学性能试验需要的力值 介绍：
动态摩擦力Fr：
是指活塞杆在图样规定的行程内做往返运动时所产生 的动态摩擦，Fr =(F3-F1)/2。 公称力Fa： Fa =(F1+F3)/2
3、支撑杆的工艺尺寸以及支架设计
根据机盖开启及关闭布置图，确定气弹簧的长度，但是 必须保证以下生产尺寸。
如有支架建议料厚为3mm，可以根据力的大小对支架 进行工艺处理如：冲压出凹槽来增加强度。
加强筋 根据不同的布置方式所选的气弹簧长度也不同的，比较 短的气弹簧如300mm左右一般使用在四连杆机构上并配 合使用变阻尼式气弹簧（成本相对高些）。比较长的气 弹簧如大于300mm一般从采购成本考虑可使用普通式气 弹簧。除四连杆机构外建议采用普通式且长度适中的气 弹簧以防止行程短小而造成的振颤。
2、气弹簧的支撑形式 气弹簧布置可分为转：直立支撑和旋转支撑。目前我公司 采用直立支撑的有：S21 S22 S18C旋转支撑：S18 S11 S12 A11 A18支撑方式的布置是由后备门铰链轴所处的位置来 决定的.
备门支撑点
侧围支撑点
备门支撑点
侧围支撑点
死点线
死点线
1 旋转支撑
2.直立支撑
但是必须保证关闭时备门支撑点在死点线的左侧（假设 备门在右侧时）。死点线：铰链点和备门安装点的连线。
采用四连杆机构使用变阻尼气弹簧必须按照2中布置方 式，否则变阻尼将不能发挥作用。
6、球头的形式选择：
尼龙球头可根据与气弹簧联接的两个钣金平面进行设 计：可分为普通直式（上图）和斜倾式（上图） 倾斜式可分为不同的角度如8度ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ10度 16度等，可根据 不同情况进行设计。
压缩气弹簧标准
压缩气弹簧(gas spring)技术条件国家行业标准压缩气弹簧技术条件 JB/T 8064.1-1996,压缩气弹簧(gas spring)技术条件国家行业标准,压缩气弹簧行业标准,压缩气弹簧,压缩气压杆,压缩支撑杆,在线企鹅：4-7-2-1-8-4-5-8-1. 中华人民共和国机械工业部 1996-10-03 发布 1997-07-01 实施1 范围本标准规定了压缩气弹簧(以下简称气弹簧)的术语、标记、技术要求、试验方法、检验规则、标志和包装、运输、贮存等。
本标准适用于充入氮气或惰性气体为工作介质的气弹簧。
2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T 1771—91 色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定GB 1800—79 公差与配合总论标准公差与基本偏差GB/T 2348—93 液压气动系统及元件缸内径及活塞杆外径GB 2349—80 液压气动系统及元件缸活塞行程系列GB 2828—87 逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查)GB 6458—86 金属覆盖层中性盐雾试验(NSS 试验)GB 6461—86 金属覆盖层对底材为阴极的覆盖层腐蚀试验后的电镀试样的评级GB/T 13913—92 自催化镍–磷镀层技术要求和试验方法JB 2864—81 汽车用电镀层和化学处理JB/Z 111—86 汽车油漆涂层3 型式3.1 气弹簧的外形示意图及力–位移曲线见图1。
图13.2 气弹簧接头推荐使用型式见图2。
图24 气弹簧术语、符号、定义气弹簧的术语、符号和定义见表 1。
表1术语符号单位定义或说明缸筒外径 D2 mm 气弹簧缸筒外径活塞杆直径 D mm 气弹簧活塞杆直径伸展长度 L mm 气弹簧活塞杆自由伸展至极限位置时两连接件中心距离行程 S mm 活塞杆从伸展状态压缩到最小安装尺寸时的轴向位移一次循环活塞杆按规定的行程压缩和伸展一次伸展速度υ mm/s 活塞杆从规定的行程的末端到初始位置自由伸展的平均速度启动力 F0 N 气弹簧在伸展状态保持一定时间后开始压动活塞杆所需要的外力气动阻尼段活塞杆伸展过程中从D 到M活塞运动受气体阻尼作用的区域液力阻尼段活塞杆伸展过程中从M到A 活塞运动受液体阻尼作用的区域最小伸展力 F1 N 在伸展过程中，距工作行程起点Cmm 处测定的伸展力为最小伸展力最大伸展力 F2 N 在伸展过程中，距工作行程终点Cmm 处测定的伸展力为最大伸展力最小压缩力 F3 N 在压缩过程中，距工作行程起点Cmm 处测定的压缩力为最小压缩力最大压缩力 F4 N 在压缩过程中，距工作行程终点Cmm 处测定的压缩力为最大压缩力公称力Fa N Fa=（F1+F3）/2失效气弹簧力性能特性不符合要求动态摩擦力 Fr N Fr =（F3—F1）/2弹力比率 a 令：Fb=（F4+F2）/2，a=Fb/Fa注：S≤ 80mm， C=5mm，S＞ 80mm，C=10mm。
QC／T_207-1996 汽车用普通气弹簧
中华人民共和国汽车行业标准 QC／T 207一1996汽车用普通气弹簧1 主题内容与适用范围本标准规定了汽车用普通气弹簧的术语、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于汽车用各种规格的固定行程普通气弹簧（以下简称气弹簧），其他机械用气弹簧可参照采用。
2 引用标准GB 191 包装储运图示标志GB 1740 漆膜耐湿热测定法GB 2828 逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于生产连续批的检查）GB 2829 周期检查计数抽样程序及抽样表（适用于生产稳定性的检查）GB 6458 金属覆盖层中性盐雾试验（NSS试验）GB 6461 金属覆盖层对底材为阴极的覆盖层腐蚀试验后的电镀试样的评级QC／T 29087 汽车焊接加工零件未注公差尺寸的极限偏差3 术语3．1 气弹簧是指由一个密闭缸筒和可以在缸筒内滑动的活塞组件及活塞杆组成的以压缩气体为贮能介质的机构。
3．2 一个循环是指气弹簧活塞杆在图样规定的行程内往返一次。
3．3 动态内阻（G）指活塞杆在图样规定的行程内做往返运动时，所产生的动态摩擦力。
4 技术要求4．1 一般要求4．1．1 气弹簧应符合本标准规定，并按照经规定程序批准的图样及技术文件 制造。
4．1．2 气弹簧的安装长度公差应符合QC／T 29087的A级。
4．1．3 气弹簧的外形应光洁、平整，没有毛刺。
4．1．4 气弹簧活塞杆的镀层应均匀，不允许存在可见的裂纹、起泡、麻点、 起层等缺陷。
4．1．5 除活塞杆外的其它零件镀层应均匀：不允许存在局部无镀层、明显的 裂纹、起泡、粗糙等缺陷。
4．1．6 气弹簧的涂覆层应均匀，不允许存在露底、起皱、起泡、剥落等缺陷。
4．1．7 工作温度范围：一40℃～80℃。
4．2 力学性能4．2．1 气弹簧按5.1试验时，其力一位移曲线如图1所示。
力的标称值应符合图样规定，力的标称值极限偏差应符合表1规定。
4．2．2 气弹簧的活塞杆进行往复运动时，其动态内阻G应符合图样规定，不允许出现卡滞和明显的振动。
膜式空气弹簧刚度的试验
计算机所生成的空气弹簧静态特性曲线以总成高度为横坐标，以 负荷能力为纵坐标，以建议设计高度为原点，右边最低高度表示橡胶 空气弹簧总成被压缩时的极限位置，左边最高高度表示橡胶空气弹簧
SY-1 型空气弹簧试验机采用美国 MTS 公司的电液伺服激振系统 ，结 合空气弹簧产品的特点研制，具有功能多样可以完成各种静态、动态 试验。 准确性和精确性高，高效性等特点。
对商用车的空气弹簧进行刚度试验， 选择 5 种膜式空气弹簧：最 大工 作 外 直 径 分 别 为 190mm、220mm、250mm、280mm、300mm（规 格 结 构尺寸如表 1、图 2 所示）。
度特性试验，α 分别为 10°、0°、-10°。 分别测定该空气弹簧在恒定气压 为 0.5MPa 时的位移与负荷能力变化曲线。 2.3 实验过程
选用 5 种规格比较常用、有代表性的膜式空气弹簧进行静态刚度 特性试验，这 5 种空气弹簧的最大工作外直径分别为 190mm、220mm、 250mm、280mm、300mm。 分别测定这 5 种不同尺寸的空气弹簧在恒定 气压为 0.3MPa、0.5MPa、0.8MPa 时的位移与负荷能力变化曲线（即恒压 曲线）和空气弹簧在设计高度时气压为 0.3MPa、0.5MPa、0.8MPa 时关闭 进气阀时的位移与负荷能力曲线（即变压曲线）。
内部相对气压相平衡时的断面面积，或者说橡胶气囊在载荷方向没有
分力的断面面积，即通过橡胶气囊断面自由圆弧作水平切面时的断面
面积。
通过承载力 F 对弹簧行程 s 求导可得空气弹簧刚度 k。
变阻尼压缩气弹簧知识
两种不同形式的气弹簧在我们讨论两种不同形式气弹簧之前，首先看德国两种不同形式气弹簧结构剖析图及力特性曲线图：（左图1）是普通的压缩气弹簧、（右图1）是高档的变阻尼气弹簧、上面左右两图不难看出：它的结构中都有1.活塞杆、2导向密封系统、3.密封系统保护用油、不同的是：左图的钢筒是用普通加工的精拉20#钢管，左图的活塞上有回气孔和阻尼小孔道、左图的钢筒内多加了阻尼用油。
而右图的钢筒是在普通加工的精拉20#钢管上再经特殊加工出的变阻尼槽、右图的活塞上只有回气孔、右图的阻尼是由钢筒上的阻尼槽逐渐变小来完成。
通过左右两图也不难看出：它们的力特性曲线是不同的，特别是阻尼区的曲线发生了根本的改变，左图的阻尼曲线是阶梯跳越式的部份阻尼、而右图的阻尼曲线是逐渐削减式阻尼，它这种逐渐削减式阻尼最完好的削减了气弹簧伸展时的惯性冲击，有效的保护汽车门和门铰链。
还有我们的高档的变阻尼气弹簧也可从根本上解决了气弹簧的漏油问题，也能减小了磨擦力。
而气弹簧的漏油是因为大家对气弹簧的理解有个误区，往往一提气弹簧大家就想到气缸，想到气密封，这是完全错误的，气弹簧它需要油保护密封系统，需要油来阻尼，它在我们车上用又有着特定活塞杆向下的使用方法，所以气弹簧的密封就一定要按封油考虑。
见（左图2）它是德国的一支普通的压缩气弹簧，它的密封件就是按油封考虑，气密封和油密封的最大区别，就是密封件内唇的长度，气密封从理论上应是弹性的线密封，而且密封线越窄越好，当然也是要在活塞杆的光洁度保正下密封。
而油密封从理论上是密封带，油在压力状态下呈刚性，微观上看每个油分子就相当一个针尖，它能刺穿细窄的密封面，可它却很难刺穿有一定宽度的密封带，但也不是一点没有油出，因活塞杆要带油膜，在活塞杆上的油膜是活塞杆运动起润滑作用的，而现有的气弹簧生产厂家的大多气弹簧都在这一点上认识不足，设计的不太合理造成了带油过重或漏油，可现在我公司攻克了气弹簧缸筒变阻尼槽的加工工艺，也把原密封润滑系统的液态油液改成了低冷凝点覆着力强的油脂，我司全面的推出系列的变阻尼压缩气弹簧，用合理价位最好的产品来满足原有客户的需要，开拓新的更广的气弹簧应用市场。
弹力与弹簧测力计—八年级物理(动图)
C、只有弹簧才能产生弹力。 D、两个物体直接接触且互相挤压发生
形变时才会产生弹力。
5·一个杯子放在水平桌面上，处于静止，下列各 对力中，属于相互作用力的是（ D ） A杯子受到的重力和杯子对桌面的压力
B杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力 C杯子对桌面的压力和桌子受到的重力 D杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力
弹力的方向
放在书桌上的书对桌子的压力
手对墙的压力
绳子对灯的拉力
弹力总结：
产生原因： 发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触
的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。 （产生条件：1相互接触、2发生弹性形变。）
大小：弹力的大小与弹性形变的大小有关。 （在弹性限度内，形变越大，弹力也越大；形变消失，弹力
一致。 （4）读数时，视线必须与刻度盘垂直。
错误的使用方法
不能倒挂使用 受力没有通过弹簧中心轴线
读
出
弹
簧
测
力
计
的
示 数
1.4N
2.8N
实验：用弹簧测 力计测量力的大 小
3.4N
1、如右图所示的弹簧测力计，它的量程 为_0_~5N__，分度值为_0_._2_N，现在弹簧测力
计的示数为_3_._4_N。
● 物体变形后不能自动恢复到原状的特性叫做塑性.
• 物体形状的改变称为形变.
• 弹性形变：外力撤消后，能够恢复原状的形变 • 塑性形变：外力撤消后，不能恢复原状的形变
讨论：物体形变的大小与 外力的大小有没有关系？
结论：作用在物体上的力 越大，物体 的形变就越大。
小心喽！ 弹性限度
物体的弹性有一定的限度，超过了这个限度也不能 完全复原。
机械设计基础PPT教程第20章 弹簧
20.1
概述
20.2
圆柱螺旋弹簧设计
20.1 概 述
20.1.1 弹簧的功用与类型
1．弹簧的功用
弹簧的主要功用表现在以下几个方面。 ① 缓冲和减振。如汽车、火车车厢下的减 振弹簧，各种缓冲器的缓冲弹簧等。
② 控制机构的运动。如内燃机中的阀门弹 簧、离合器中的控制弹簧等。
③ 储存及输出能量。如钟表弹簧、枪闩弹 簧等。
④ 测量力的大小。如弹簧秤、测力器中的 弹簧等。
2．弹簧的类型
弹簧的主要类型、特点及应用见表20-1。
表20-1 弹簧的主要类型、特点及应用
类型
承载方 式
压 缩
圆柱
螺 旋
形弹 簧
拉 伸
弹
扭
簧
转
圆锥 形弹
簧
压 缩
简图
特点及应用
刚度稳定，结构简单，制造 方便，应用最广
在各种装置中用于压紧、储 能或传递转矩
20.2 圆柱螺旋弹簧设计 20.2.1 弹簧的端部结构
图20-1 压缩弹簧的端部结构
图20-2 拉伸弹簧的端部结构
20.2.2 弹簧的特性曲线、应力及 变形
1．弹簧的特性曲线
2．弹簧的应力
T WP
F π
D 2 d3
8FD πd 3
8FC πd 2
16
K
8FC πd 2
≤[
]
3．弹簧的变形
f
Ⅲ类弹 簧
碳 素 弹簧钢 线
ⅠⅡⅡ Ⅲ 65Mn
0.3 b 420
0.4 b 560
0.5 b 700
60合金弹簧 钢丝
65Si2MnA
570
760
950
气弹簧介绍
3、曲线图 4、参数表 随意停气弹簧 1、结构图 2、特点： 随意停气弹簧又称平衡气弹簧或摩擦式气弹簧，产品在负载时不需要 外部控制机构，行程就可以停止在任意位置，多用于医疗和橱柜，视 频设备等
3、曲线图 lan 4、参数表 阻尼气弹簧 1、结构图 2、特点 阻尼气弹簧俗称阻尼器，起到阻尼，减震，消噪的作用，多用于 机床，医院护理床床栏，屋门等。按内部结构不同可分为普通阻尼器 和双向阻尼器，普通阻尼器与双向阻尼器相比，缺点是当活塞杆将要 完全伸展时会有一定的无阻尼段，双向阻尼器是全程阻尼，普通阻尼 器优点是结构紧凑，尺寸短小。两种阻尼器的阻尼大小均可通过对阻 尼油的流量和阻尼油的粘稠度来调节。
气弹簧介绍
普通气弹簧 1、结构图
2、特点： 普通气弹簧俗称支撑杆，压缩气弹簧，原始状态为伸展状态，应
用在各个行业，起到支撑，助力的作用。
3、曲线图 4、可选择列表 见附件弹簧 1.JPG 拉伸气弹簧 1、结构图
2、特点： 拉伸气弹簧俗称拉簧，也被称为牵引式气弹簧，原始状态为压缩 状态，医疗行业应用最多，起到牵引和拉伸的作用。拉伸气弹簧由于 内部结构不同，有长，短之分。根据客户安装的尺寸来定，长的相对 短的而言，拉伸，收缩曲线较平缓，F1 变化率较小。
弹簧比普通弹簧有着很显著的优点：速度相对缓慢、动态力变化不大 （一般在 1：1.2 以内）、容易控制；缺点是相对体积没有螺旋弹簧 小，成本高、寿命相对短。 一、自由型气弹簧（支撑杆）是应用最为广泛的气弹簧。它主要起支 撑作用，只有最短、最长两个位置，在行程中无法自行停止。在汽车、 纺织机械、印刷设备、办公设备、工程机械等行业应用最广。 二、自锁型气弹簧（调角器）在医疗器械上应用的最多。该种气弹簧 借助一些释放机构可以在行程中的任意位置停止，并且停止以后有很 大的锁紧力（可以达到 10000N 以上）。 三、随意停气弹簧（摩擦式气弹簧、平衡式气弹簧）主要应用在厨房 家具、医疗器械等领域。它的特点介于自由型气弹簧和自锁型气弹簧 之间：不需要任何的外部结构而能停在行程中的任意位置，但没有额 外的锁紧力。 四、转椅气弹簧（气压棒）主要应用在转椅上，起调节位置的作用。 其特点是可控，需求量比较大。 五、牵引式气弹簧是一种特殊的气弹簧:别的气弹簧在自由状态的时 候都处在最长的位置，即在受到外力后是从最长的位置向最短的位置 运动，而牵引式气弹簧的自由状态在最短的位置，受到牵引时从最短 处向最长处运行。牵引式气弹簧中也有相应的自由型、自锁型等。 六、阻尼器在汽车和医疗设备上都用得比较多，其特点是阻力随着运 行的速度而改变。可以明显的对相连的机构的速度起缓冲作用。 另外，从材质上分还有普通钢气弹簧和不锈钢气弹簧。普通钢气弹簧