汽车空气弹簧的应用

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空气弹簧在轨道车辆上的应用

空气弹簧在轨道车辆上的应用

空气弹簧在轨道车辆上的应用摘要:空气弹簧的主要特性是自重小、内摩擦小、非线性刚度好,同时还有非常高的隔震与抗高频振动效果,所以被大量的应用到地铁、轻轨客车等车辆中。

本文从空气弹簧悬挂系统结构与特性出发进行分析,了解我国轨道客车转向架的发展,同时研究分析空气弹簧在轨道车辆上的应用。

关键词:轨道车辆;空气弹簧;应用随着我国高速铁路、轨道交通基础设施广泛建设,规模与速度时刻保持高速发展。

高速铁路与城市轨道交通车辆的高速发展,对于车辆装备要求较高,同时对于安全运行方面也有更高的要求,铁路旅客列车与城轨车辆大量的应用空气弹簧作为悬挂系统,其可以提升车辆运行安全性与稳定性,所以被大量使用,极大促进我国轨道列车领域的发展。

1空气弹簧的工作原理及作用1.1空气弹簧系统工作原理空气弹簧的结构是设计是在密封性的橡胶囊中冲入压缩气体,然后形成一定的刚度,其刚度会因为负载变化而形成弹性体。

空气弹簧结构可见图1所示。

(1)空气弹簧本体;(2)附加空气室;(3)高度控制阀;(4)回转杆;(5)调节杆图1转向架空气弹簧系统结构图要想保证车身高度不会因为载荷变化而变化,车体与转向架之间设置有高度控制阀装置,根据车辆运行情况调节弹簧高度。

回转杆利用旋转的方式控制空气弹簧充气阀与排气阀的开启,可以让压缩空气及时冲入到弹簧或者空气弹簧内部气体直接导入到附加气室内,让车辆负载变化的情况下高度依然保持恒定。

1.2空气弹簧的作用与特点空气弹簧因为负载的持续作用,导致内部气体被压缩,形成反力而出现弹性恢复力。

和普通金属弹簧对比分析,空气弹簧的优势就是减振、降噪,且可以在较大荷载的运行条件下降低弹簧刚度,所以是航空、汽车、轨道车辆的重要组成部分,对于经济与社会发展影响巨大。

下面分析空气弹簧的作用与特点:(1)重量轻。

空气弹簧的首要特性就是自重要比刚性弹簧销,所以安装到轨道车辆中,达到轻量化的要求,结构组成更加的简单。

(2)具有非线性特性。

传统应用的螺旋钢弹簧刚度性能是恒定的,而空气弹簧与之不同,刚度会因为荷载的增加而增加,所以非线性特性明显。

空气弹簧规格-概述说明以及解释

空气弹簧规格-概述说明以及解释

空气弹簧规格-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述空气弹簧是一种运用气体压缩原理的弹簧装置,广泛应用于各类交通工具、工业设备和家具等领域。

它以其独特的弹性和可调节性能,为各种应用场景提供了重要的支撑和稳定作用。

本文将主要介绍空气弹簧的规格,包括其定义、作用以及主要规格参数等。

通过对空气弹簧规格的深入了解,读者可以更好地了解和应用这一重要的弹簧装置,并为各种实际需求提供相应的解决方案。

在接下来的正文中,将会详细介绍空气弹簧的定义和作用,以及空气弹簧的主要规格。

通过对这些方面的探讨,读者将了解到空气弹簧的基本原理和功能,同时也能够有效地选择和使用适合自身需求的空气弹簧规格。

结尾部分将对空气弹簧规格的重要性进行总结,并展望未来空气弹簧规格的发展。

通过对这些内容的分析和思考,读者可以更好地把握当前空气弹簧规格的重要性,并且对未来的发展方向有所预期。

通过本文的阅读,相信读者将对空气弹簧规格有更全面的了解,能够在实际应用中更好地选择和应用适合的规格参数,从而达到更高的效益和稳定性。

空气弹簧规格的不断发展与创新,也将为各个领域的发展和进步提供更加牢固和可靠的基础。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以描述整篇文章的组织和布局,以及各个章节的主要内容和相互关系。

在这篇文章中,文章结构部分可以写成以下内容:文章结构部分的内容:本篇长文将围绕着空气弹簧的规格展开探讨,旨在深入了解和探索空气弹簧的规格特性及其重要性。

全文分为以下几个主要部分:引言:本部分将首先对空气弹簧的概述进行简要介绍,包括其定义、作用以及在工程领域中的应用。

接着会给出本文的结构安排,明确呈现整篇文章的组织结构。

正文:正文部分将重点介绍空气弹簧的主要规格,包括压力范围、尺寸、负载能力等。

对于每个规格项目,将对其重要性和影响因素进行详细解读,并针对不同应用场景进行讨论和分析。

通过这一部分的阐述,读者将更加全面地了解和掌握不同规格对于空气弹簧性能的影响。

2024年空气弹簧市场环境分析

2024年空气弹簧市场环境分析

2024年空气弹簧市场环境分析1. 市场概述空气弹簧是一种以空气为介质来提供支撑力的弹簧系统。

它在汽车、航空航天、建筑等领域有广泛的应用。

本文将对空气弹簧市场的环境进行分析,探讨市场规模、发展趋势、竞争格局等相关因素。

2. 市场规模根据市场研究数据,过去几年空气弹簧市场呈现稳步增长的趋势。

目前,全球空气弹簧市场规模约为XX亿元,预计未来几年将继续保持增长态势。

其中,汽车行业是空气弹簧的主要应用领域,占据市场份额的60%以上。

3. 发展趋势3.1 技术创新随着科技的不断进步,空气弹簧技术也在不断创新。

研发人员正在致力于改进空气弹簧的稳定性、耐久性和性能表现,以满足不同行业的需求。

例如,在汽车领域,空气弹簧被广泛应用于高端豪华车型中,以提供更舒适的乘坐体验。

3.2 环保意识提升随着环保意识的提升,市场对环保型产品的需求逐渐增加。

与传统金属弹簧相比,空气弹簧具有更低的能耗和更少的废物产生,因此更受青睐。

随着环保政策的不断加强,空气弹簧市场将迎来更多的机会。

3.3 新兴市场潜力随着新兴市场经济的快速崛起,空气弹簧市场在亚洲、拉美和中东地区等地的需求也在不断增长。

这些地区的建筑、交通和工业领域对空气弹簧的需求日益迫切,给全球市场带来了新的增长空间。

4. 竞争格局空气弹簧市场具有一定程度的竞争。

目前,市场上主要的竞争者包括国内外的制造商和供应商。

其中,国际品牌在技术和品质方面具有较大优势,但国内企业在价格竞争上更具有竞争力。

4.1 主要竞争企业•公司A:国际知名品牌,产品质量稳定,技术领先。

•公司B:国内领先的空气弹簧制造商,具有较高的生产能力和竞争力的价格。

•公司C:新兴企业,通过创新技术不断拓展市场份额。

4.2 竞争策略竞争企业在市场上采取不同的竞争策略,包括价格竞争、产品差异化和市场拓展等。

•价格竞争:企业B通过控制成本和提高生产效率,能够以较低的价格提供产品,获得一定市场份额。

•产品差异化:企业A通过技术创新,提供更高质量和功能的产品,满足高端市场需求。

空气弹簧资料

空气弹簧资料
橡胶空气弹簧静态性
能利用静态性能曲线图表确定工作参数选型
(一)、对静态性能曲线图表的解释
1、图表的底轴线[1],表示橡胶空气弹簧的工作表示。
2、右边轴线[2],表示橡胶空气弹簧的内部容积,其单位用Kn表示,它是底轴线的[1]函数。
3、左边轴线[3],表示橡胶空气弹簧的内部容积,其单位用dm3表示,也是底轴线的[1]函数。
a、计算330mm高度处相交于点[14]受力为F3=35.1Kn
其有效面积
b、计算点[13]的工作压力:
注意
以上是隔振体的静态参数,用户根据实际应用经过必要的估算,可以导出它在运动过程中相应的动态参数。
联系我们
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西安弘力橡胶有限责任公司
公司地址:
陕西省西安经济技术开发区沣京工业园沣京二路16号
橡胶空气弹簧端封形式及装配结构
Types code &name of Rubber air spring
橡胶空气弹簧产品型号、代号及命名
西安弘力橡胶有限责任公司
西安弘力橡胶有限责任公司,原名西安市户县橡胶密封件厂,创建于1985年,迄今已有20余年历史.2003年搬迁,改造、扩建,迁址于西安经济技术开发区沣京工业园,地处西汉高速路畔,交通十分发达.公司占地面积10000多平方米,新建投资规模1200余万元,职工人数60余人,年销售额1000万元以上.主要生产橡胶空气弹簧,橡胶气囊,空气弹簧等系列产品.
1、确定空气冲程调节器的行程S。
S=最大推荐高度375mm-最小推荐高度120mm=255mm。
2、确定任何已知高度上的力:只要将高度点向上垂直移动,相交于任何一个静态压力曲线上的点,以此点向右划水平线,相交于右轴力刻度线上的点,以该点取读数值。

汽车空气弹簧悬架及其市场前景

汽车空气弹簧悬架及其市场前景

弹簧两种。气体弹簧是 以空气做 弹性介 和油气 弹簧只能承 受垂直载荷 ,因此采 质 ,即在一个密 闭的容器 内装入压缩空 用这 种 弹簧 的悬 架 也 必须 加 设 导 向 装置
气 ( 压 为05 1 P) 气 .N M a,利 用气 体 的 可 压 和 减 振 器 。
二 、汽车空气弹簧悬架的应 用及 特 点
I :
一 、
维普资讯
空气弹簧是汽车空气悬架中的重 要部件 ,它既可 以延长车辆使用寿命 ,又可 以提高整车的舒适性 ,同时降 低 车轮 的动载荷 ,大大减 少车辆对路面的破坏程度 ,从而 降低公路路面的维修费用。
汽 车空气弹 簧悬架
及 其市场 曰 刖秉
有理 想 的 变 刚 度 特 性 。 囊 式 空 气 弹 簧 由夹 有 帘 线 的橡 胶 气 体 弹 簧 具 有较 理 想 的弹 性 特 性 。 制成 的气 囊和 密 闭在 其 中 的压 缩 空气 构
路条件变化而进行 自动调节 ,即将压 缩
空气密 闭在容积可变的容器内,被密封
空载 ,整车高度不会变化,可以大大提

Hale Waihona Puke 、汽 车 空气 悬 架 的种 类 积 / ,质 量 轻 。 但 是 对 密 封 性 要 求 很 尺寸较小 ,在车上便于布置 ,故多用于 J 、
高 ,维护相对麻烦。 目前这种弹簧多用 轿车上。但膜式空气弹簧制造 困难 ,寿
和 结构
气 体 弹 簧 主 要 有 空气 弹 簧 和 油 气 于重型汽车和部分小客 车上 。由于空气 命 也 较 短 。
有钢质腰环,防止两节之 间摩擦。气囊
1- 4 C / M与 制造 业 信 息 化 . AD CA www i d cr n c o c a n

空气弹簧标准及性能参数

空气弹簧标准及性能参数

3
2
图:有效面积和承载力: AW=F/P 式中:AW---橡胶空气弹簧有效面积,mm , F—橡胶空 气弹簧负荷,kN, P—橡胶空气弹簧的内压,MPa, 3.10 有效直径 De
按有效面积计算的圆直径。 最大外径Dm 橡胶空气弹簧在充入最大工作气压后,在整个工作行程中所达到的最大 外直径。 爆破压力 橡胶空气弹簧进行爆破试验时,爆破时橡胶空气弹簧内达到的最大压力。 4. 产品分类 4.1 产品类型 橡胶空气弹簧按形状分为囊式、膜式和袖筒式三大类。按密封结构形式分为压力自封 式、轮缘夹紧式、箍环密封式和混合式四大类。 产品型号(略) 5. 技术要求 6 运输与贮存 橡胶空气弹簧在运输与贮存过程中,应尽量保持干、阴晾。应避免暴晒,禁止与酸、 碱、油和其它有机溶剂接触,远离热源。
3.7 最低高度 HL 橡胶空气弹簧总成在设计高度时充入最大工作气压后压缩到极限位置时的高度。
工作行程 S 橡胶空气弹簧总成最高高度与最低高度之差值。橡胶空气弹簧可在此范围
内振动。
有效面积 Aw 能将空气弹簧内的空气压力以力的形式传递到与之相接触零件上的平
面。 在柱塞或缸体这样的刚性结构体上,有效直径 dw 的尺寸是柱塞内直径的尺寸。 而 在柔性结构的空气弹簧上,有效直径 dw 则始终小于空气弹簧的外直径。在空气弹簧 胶囊壁上,切线垂直于弹簧力以及承载力的地方,有效平面 AW 就是外界线,就是膜式弹 簧的最低弯曲点或多曲弹簧的活动环的最高和最低点。
另一组是将橡胶空气弹簧总成调整到建议设计高度然后向橡胶空气最高高度最低高度弹簧总成内充入一定气压的空气关闭进气阀门保证空气弹簧总成在上下运动过程中气压不泄漏测量出位移与负荷能力变化的曲线叫做变压曲线如图08分别表示空气弹簧在设计高度时气压为03mpa05mpa08mpa位移与负荷能力曲线作为在某一设计高度时使用橡胶空气弹簧的依据

空气弹簧的构造及工作原理

空气弹簧的构造及工作原理

空气弹簧的构造及工作原理1. 引言空气弹簧是一种利用压缩空气产生弹性力的装置,广泛应用于汽车、摩托车、工程机械等领域。

本文将详细介绍空气弹簧的构造及工作原理。

2. 构造空气弹簧主要由以下几个组成部分构成:2.1 外壳空气弹簧的外壳通常由金属材料制成,形状一般为圆柱体。

外壳具有足够的刚度和耐压性能,以承受来自压缩空气的力。

2.2 橡胶垫橡胶垫位于空气弹簧的顶部和底部,起到缓冲和密封的作用。

橡胶垫能够减少振动传递,并防止压缩空气泄漏。

2.3 充气阀充气阀是连接空气弹簧与外界的接口,用于将压缩空气注入或释放出来。

充气阀通常采用螺纹结构,以便紧固和密封。

2.4 橡胶气囊橡胶气囊是空气弹簧的核心部件,也是储存压缩空气的地方。

橡胶气囊由柔性的橡胶材料制成,具有良好的弹性和耐磨性能。

3. 工作原理空气弹簧的工作原理基于以下几个基本原理:3.1 压缩性质压缩空气具有压缩性质,即在受到外力作用下可以被压缩成较小体积。

这是空气弹簧能够产生弹性力的基础。

3.2 弹性力当压缩空气被储存在橡胶气囊中时,由于橡胶材料具有一定的弹性,会产生与其形变程度成正比的弹性力。

这个弹性力可以用来支撑物体或减震。

3.3 调节功能通过充气阀向橡胶气囊注入或释放压缩空气,可以调节空气弹簧的硬度和高度。

注入更多的压缩空气会增加弹簧的硬度和高度,而释放压缩空气则会减小弹簧的硬度和高度。

3.4 载荷分配在汽车等载重设备中,多个空气弹簧可以通过联动装置相互连接,以实现载荷分配的功能。

当其中一个空气弹簧受到较大载荷时,其它空气弹簧也会相应承担一部分载荷,从而保持整体平衡。

4. 工作过程下面将详细介绍空气弹簧的工作过程:4.1 初始状态在初始状态下,空气弹簧处于未充气状态。

此时橡胶气囊内没有压缩空气,弹簧没有产生任何力。

4.2 充气过程通过充气阀向橡胶气囊注入压缩空气。

随着压缩空气的注入,橡胶材料开始发生形变,并产生相应的弹性力。

随着注入的压缩空气量的增加,橡胶材料形变增加,从而产生更大的弹性力。

空气弹簧悬挂的设计与计算

空气弹簧悬挂的设计与计算

空气弹簧悬挂的设计与计算空气弹簧悬挂是一种基于空气弹簧原理设计的悬挂系统,广泛应用于汽车、摩托车、铁路车辆以及工程机械等领域。

它通过利用空气的弹性特性来提供车辆的悬挂支撑和减震功能,有效改善了行驶中的舒适性和稳定性。

设计空气弹簧悬挂系统首先需要考虑的是悬挂系统的工作原理和结构。

一般来说,空气弹簧悬挂系统由气囊、气泵、阀门和控制系统组成。

气囊是承受车辆荷载的主要部件,它通过充气和放气控制来实现悬挂高度的调整。

气泵负责提供气囊所需的气压,而阀门用于控制气压的流动。

控制系统则根据车辆的状态和行驶条件,通过调节气泵和阀门的工作来达到理想的悬挂效果。

在设计空气弹簧悬挂系统时,需要根据车辆的负荷、行驶速度和路况等因素进行综合考虑。

首先,需要确定车辆的总负荷,包括车辆自身重量以及乘客和货物的重量。

根据负荷的大小,可以选择合适的气囊尺寸和气囊数量,以确保悬挂系统能够有效支撑车辆的重量。

需要考虑车辆的行驶速度。

当车辆以较高速度行驶时,悬挂系统需要具备较高的刚度和减震性能,以保证车辆的稳定性和安全性。

因此,在设计空气弹簧悬挂系统时,需要选择合适的气囊和阀门,以实现悬挂刚度的调节和减震效果的优化。

还需要考虑车辆行驶过程中的路况变化。

不同的路况对悬挂系统的要求也不同。

例如,在起伏不平的路面上,悬挂系统需要具备较高的柔软性,以吸收和减缓道路表面不平度对车辆的冲击。

而在平整的高速公路上,悬挂系统则需要具备较高的刚度,以保证车辆的稳定性和操控性。

在计算空气弹簧悬挂系统的设计参数时,可以利用数学模型和仿真软件进行辅助。

数学模型可以通过建立悬挂系统的动力学方程,考虑车辆的质量、弹簧刚度和减震器等参数,来分析和预测悬挂系统的工作性能。

仿真软件则可以通过模拟车辆在不同行驶条件下的悬挂系统工作情况,来评估设计方案的可行性和优劣性。

在实际应用中,空气弹簧悬挂系统还可以与其他悬挂系统相结合,以进一步提高车辆的悬挂性能。

例如,可以将空气弹簧悬挂系统与液压悬挂系统相结合,以实现悬挂刚度和减震效果的双重调节。

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空气弹簧在汽车上的应用 空气弹簧是汽车空气悬架系统的和重要组成部分,它利用空气的压缩弹性进行工作,具有缓冲、减振和承载重量等功能。空气弹簧具有优良的弹性特性,与普通钢制弹簧相比有许多优点,因而其应用范围十分广泛。将空气弹簧用于汽车悬架系统可大大提高汽车的行驶平顺性和舒适性。

1934年,费尔斯通公司研制出膜片式空气弹簧并首先在美国通用客车上试应用成功。20世纪50年代中期,空气弹簧产品经过多年的研发和试验,有关技术逐步成熟,装有空气悬架的客车开始在美国、德国得到大批量推广应用。20世纪80年代以来,世界上主要的发达国家为了减少车辆对道路的破坏和增加车辆的舒适性,在客车上几乎全部使用了空气弹簧,重型商用车上的使用率也超过了80%。

空气弹簧的种类 空气弹簧由橡胶气囊、上盖板、底座、辅助气室,夹紧环和缓冲块等组成。根据橡胶气囊工作时变形式的不同,空气弹簧的结构形式主要分为膜式空气弹簧、囊式空气弹簧和混合式空气弹簧3种(见图1)。膜式空气弹簧是圆柱形结构,根据橡胶气囊止口与接口的连接方式,膜式空气弹簧又分为约束膜式和自由膜式。约束膜式空气弹簧一般用螺栓夹紧密封,自由膜式空气弹簧则采用橡胶气囊内的压力自封。囊式空气弹簧的外形结构有些象灯笼,有单曲、双曲或多曲囊式空气弹簧。早期的商用车上主要使用双曲囊和三曲囊式空气弹簧。近期膜式空气弹簧的用量逐步增加,是因为膜式空气弹簧具有行驶平顺性好和行程大的优点。

不同种类空气弹簧的使用区别 1.膜式空气弹簧 (1)有效面积变化率较小,因此其刚度较低,易于得到较低的固有频率。 (2)通过改变活塞底座的形状和利用活塞底座的空心内腔增加出储气空间,优化其刚度特性,从而获得理想的非线性特性。 (3)结构较为简单,便于大量生产。 (4)橡胶气囊的工作条件更为苛刻,耐久性和使用寿命比囊式空气弹簧低。

2.囊式空气弹簧 一般在各曲之间镶有箍带,以使各曲之间的中间部分不致径向扩张,并可防止各曲之间的互相摩擦。囊式空气弹簧具有以下特点。

(1)由于底部没有活塞,囊式空气弹簧的标准高度可比膜式空气弹簧低。 (2)有效承压面积变化率在工作时较大,弹簧的刚度较大、固有频率较高。 通过增加曲囊和设置辅助气室可以减小弹簧刚度、降低空气悬架固有频率,但是增加气囊曲数或设置辅助气室,将使几何尺寸变化较大,因此曲囊数和辅助气室结构要受整车总结构布局的限制。

3.混合式空气弹簧 混合式空气弹簧兼有膜式空气弹簧与囊式空气弹簧的特点,它的气囊上部与囊式气囊上部基本相同,下部则与膜式气囊类似,混合式空气弹簧运动时在活塞的表面滚动。

空气弹簧的密封方式 气囊上、下口连接密封的装配形式有机械式连接和自压式连接。机械密封式的优点是连接牢固、密封较为可靠,不易发生气囊开脱现象,适用于因道路条件较差或其他原因造成车轮相对车身垂直位移较大的工况。压力自封式的优点是结构简单、气囊拆装较为方便,适用于在道路条件较好的车辆上使用。

空气弹簧的主要特点 (1)空气弹簧具有非线性特性,刚度和承载能力可以调节,其刚度随载荷的变化而变化。空气弹簧的特性曲线可按实际需要进行理想设计,使其在额定载荷附近具有较低的刚度值,并使空气悬架获得较低的固有频率,因而工作柔和。

(2)利用高度阀可以改变或保持空气弹簧的高度。压缩气体的气压能够随载荷和道路条件的变化进行自动调节,不论满载还是空载.保证车身高度不随载荷的变化而变化,大大提高了乘坐的舒适性。升高车身以提高车辆在极差路面上的通过性,降低车身以方便人员或货物上下,提高高速行驶车辆的安全性。

(3)空气弹簧具有高的吸振和降噪能力,不仅可以提高商用车的舒适性,而且对车辆本身和运输的货物有一定的保护作用。

(4)空气弹簧可以有效减轻汽车悬架的质量。 (5)空气弹簧具有较高的疲劳寿命,其疲劳寿命可达300万次以上,实际使用寿命可达5年以上。而钢板弹簧的疲劳寿命一般只有20万次。

(6)空气弹簧能适应多种刚度或载荷的要求,因此经济效果较好。 (7)空气弹簧的主要缺点是:由于空气弹簧只能承受垂直负荷,需要有导向机构传递纵向力、横向力及其力矩,因而悬架结构较为复杂。

空气弹簧的选用 1.空气弹簧悬架 随着车辆减振性能的提高,空气弹簧悬架因其独特的性能和适应性,正在逐步取代钢板弹簧悬架。空气悬架系统是以空气弹簧为弹性元件,利用气体的可压缩性实现其弹性作用的。汽车上使用的空气弹簧悬架系统见图2。

2.空气弹簧的工作特性参数 空气弹簧的工作特性主要由刚度、恒压曲线、变压曲线来表征,这些特性可作为选用空气弹簧的依据。

(1)刚度 实际工作中,空气弹簧的刚度主要通过试验方法测定。在不同工作压力下,测出弹簧行程(横坐标)和承载力(纵坐标)的关系曲线,该曲线的斜率即为空气弹簧刚度。 (2)恒压曲线 空气弹簧工作时,需不断向橡胶气囊内补充气体,以保证空气弹簧在上下运动过程中具有恒定的气压,这样测出的空气弹簧行程与承载力的关系曲线称为恒压曲线。

(3)变压曲线 如果向橡胶气囊内充入一定压力的气体后关闭进气阀,并保证空气弹簧在上下运动过程中气体不泄漏,这样测出的空气弹簧行程与承载力的关系曲线称为变压曲线。

在进行汽车设计时,总希望汽车悬架系统具有较低的固有频率,并且希望固有频率在整个载荷范围内保持不变,从而有效地改善车辆行驶的平顺性、操纵的稳定性和安全性。传统金属弹簧悬架的弹簧刚度一般是固定的,当汽车载荷发生变化时,悬架系统的固有频率会发生变化,且汽车载荷变化越大,悬架系统固有频率的变化越大、汽车行驶平顺性越差。而空气弹簧刚度呈非线性,通过优化空气弹簧结构及特性参数,可以显著改善汽车的行驶平顺性。

空气弹簧的刚度与空气弹簧的内容积成反比,为了降低刚度可以在弹簧上外加一个辅气室。该方法一般用于囊式空气弹簧,原因是囊式空气弹簧刚度一般较大,无辅气室时一曲的固有频率为2.5~3.3Hz,两曲的为1.7~1.9Hz,三曲的为1.3~1.5Hz。辅气室的容积设计为空气弹簧本身容积的1.5~2倍比较理想,再大效果就不明显了。空气弹簧刚度与有效面积变化率密切相关。

此外,膜式空气弹簧还获得了较为理想的变刚度特性——反“S”形的载荷-变形曲线。图3比较了膜式空气弹簧、三曲囊式空气弹簧和钢板弹簧的载荷-变形曲线。从中可以看出,空气弹簧具有非线性刚度特性,可获得比钢板弹簧低的刚度;膜式空气弹簧刚度特性比囊式空气弹簧好,在正常工作范围内刚度及其变化较小,而在伸张或压缩的边缘区段刚度逐渐增加,这样可以避免以较低刚度在粗糙路面行驶时车身产生过冲击或碰撞,保证了车辆的行驶平顺性。 3.匹配特性 空气弹簧具有变刚度特性,空气悬架的固有频率可以根据需要进行适当调整。选择合适结构的空气弹簧并优化其特性参数,可以使正常工作条件下空气弹簧的刚度变化较小,而伸张和压缩行程边缘的刚度较大。研究非线性刚度系统振动传递规律是空气弹簧匹配的关键。空气弹簧匹配设计时首先要确定的是空气悬架参数,如车辆在空载、半载、满载时的轴荷及空气弹簧的承载力,并计算在各种不同载荷下空气弹簧的刚度及空气悬架的固有频率。橡胶气囊刚度对空气弹簧刚度影响极大,这是造成空气弹簧刚度理论值与试验值差异较大的原因之一。

胶囊的制造和质量控制 1.胶囊结构 橡胶气囊是空气弹簧的重要部件,它的质量是决定空气弹簧使用寿命的关键因素。空气弹簧胶囊由内胶层、帘布层和外胶层组成,其结构如图4所示。其中,内胶层相当于无内胎轮胎气密层,起密封胶囊内压缩空气的作用。外胶层相当于轮胎胎侧,起保护帘布层的作用。 2.成型工艺 橡胶气囊的制造工艺与质量会对空气弹簧的特性造成影响,不同厂家生产的同一规格的空气弹簧特性可能会有较大差别。橡胶气囊的制造就是将各部分的半成品在成型机上组合成一个完整胶囊的过程。空气弹簧橡胶气囊的制造工艺流程(见图5)与汽车轮胎的制造工艺有许多相似之处,材料和外形也有相通的地方。一般分为胶料的配合加工、压延帘布、硫化等几个部分。

胶料配方:内橡胶层主要用于密封,应采用气密性和耐油性较好的橡胶;外橡胶层除密封外,还起保护作用,应考虑耐气候老化和耐臭氧的橡胶,一般采用氯丁橡胶、三元乙丙并用胶;帘布是胶囊的主要承载部件,应选用强度高、耐屈挠性好的聚酯和尼龙等涂胶帘线,以满足载荷要求和取得良好的使用性能,一般用2层或4层帘布。帘布各铺层按帘布帘线方向互成一定角度布置,因而胶囊呈现出正交各向异性的特点。帘布的压延采用三辊半热压工艺。帘布贴合采用半鼓式层贴工艺,将剪裁好的帘布贴在成型鼓上,扣上两边的钢丝圈,使成型鼓膨胀,翻边反压,再用压辊仔细地压实贴合,除去气泡,取下后进行装模硫化。

钢丝圈:采用19号钢丝缠绕而成。 硫化:在双模硫化机内进行硫化,硫化压力1.5~2.0MPa,温度140~60℃,时间为30min。

3.橡胶胶囊的质量问题及解决措施 (1)表面龟裂 由于胶囊长期暴露在空气中,橡胶胶囊表面会逐渐硬化、弹性降低,加上压力和曲挠变形的作用,外层橡胶表面会出现均匀的裂纹和轻微的脱落。大气臭氧是使橡胶龟裂的主要原因,日晒雨淋、高低温差及酸、碱的腐蚀均会加速这一现象的出现。使用耐老化橡胶品种和优良的抗老化配方可以提高橡胶的耐老化性。

(2)气孔

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