空气弹簧和钢制弹簧隔振器的性能差异
弹簧隔振器优缺点【常用版】
隔振器分为不同的种类和型号，主要应用于各类工业领域的设备主机、辅机、各种动力机械和仪器，用来降低振动对机器的影响，起到减少振动、噪音和防止冲击的作用，当然不同类型的隔振器的优点是不尽相同的。
比方说：
一、金属橡胶隔振器
因为金属橡胶构件以金属丝为原材料,不含有任何天然橡胶，但却具有天然橡胶一样的弹性和多孔性，特别适合于解决高低温、大温差、高压、高真空、强辐射、剧烈振动及腐蚀等环境下的阻尼减振。
其内部呈网状，类似天然橡胶的大分子结构，在交变的应力应变的作用下能耗散大量的振动能量，在共振区内阻尼显菩增大，能有效抑制共振峰值，在隔振区内阻尼迅速减小，因而具有优良的阻尼减振特性，阻尼比达0.2~0.3。
二、弹簧隔振器
是最常用的一种钢制隔振器，有螺旋形、碟形、环形和板形等形
式。
它的优点是静态压缩量大,固有频率低,低频隔振性能好;能耐受油、水等侵蚀,温度变化不影响性能;不会老化,不发生蠕变。
三、干摩擦隔振器
四、橡胶隔振器
橡胶隔振器使用广泛，因为由橡胶制成，所以可用于受切、受压或切压的情况，很少用于受拉的情况。
其优点是可以做成各种形状和不同劲度。
其内部阻尼作用比钢弹簧大，并可隔低至10赫左右的激发频率。
五、气垫隔振器
一般由橡胶制件充气而成,振动的频率特别低时，它的隔振效果比钢弹簧更佳。
固有频率可低至0.1~5赫。
它在共振时阻尼;高，而在高频时则阻尼小。
缺点是价格昂贵,负载有限,并须经常检查。
气垫隔振器分单向作用和双向作用两种。
一分钟了解弹簧隔振器的设计特点及原理
一分钟了解弹簧隔振器的设计特点及原理
弹簧隔振器是一种常见的机械隔振器，其主要作用是减少机械设备的振动和噪声，提高机械设备的稳定性和可靠性。
设计特点
弹簧隔振器的设计特点主要有以下几点：
1.结构简单：弹簧隔振器的组成部件主要为弹簧和支架，结构简单，易
于制造。
2.隔振效果好：弹簧隔振器具有良好的隔振效果，可以有效减少机械设
备的振动和噪声。
3.负载能力强：弹簧隔振器可以适应不同负载要求，能够承受大范围的
负载变化。
4.维护方便：弹簧隔振器的维护比较方便，只需定期检查和更换损坏的
部件即可。
工作原理
弹簧隔振器的工作原理主要是利用弹簧的弹性变形来隔离机械设备的振动。
当机械设备受到外力作用时，会产生振动，这些振动会通过支架传递到弹簧上。
弹簧的弹性变形可以减少机械设备的振动，并将振动能量转化为热能和声能散发出去，从而达到隔振的目的。
弹簧隔振器的设计要根据实际情况选择适当的弹簧材料和数量，以及合适的支
架形式和布局方式，才能确保其性能和效果。
应用领域
弹簧隔振器广泛应用于机械设备、汽车、船舶等领域，其中常见的应用包括：
1.振动筛、振动输送机等重型振动设备的隔振。
2.汽车、铁路等交通工具的隔振和减震。
3.船舶和海洋工程设备的隔振和减震。
4.军用设备和航空航天设备的隔振和减震。
总之，弹簧隔振器作为一种简单、有效的机械隔振器，已经得到广泛应用，并在不断地发展和完善。
空气弹簧在汽车悬架系统中的应用分析
空气弹簧在汽车悬架系统中的应用分析摘要
本文旨在分析空气弹簧在汽车悬架系统中的应用，为建立更加安全、
舒适、经济的汽车悬架系统提供参考。
空气弹簧的特点是它可以根据车辆
的负荷和行驶条件来调整它的硬度，从而改善汽车的悬架特性。
本文从空
气弹簧的结构、原理和特性出发，讨论汽车悬架系统中空气弹簧的应用，
以及它与传统的钢板弹簧的性能比较，并对空气弹簧在汽车悬架系统中的
应用进行了分析。
关键词：空气弹簧；汽车悬架系统；性能比较
1、空气弹簧的结构
空气弹簧是由活塞、弹簧杆、弹簧管、空气室、止回阀、油体、支架
及其他零部件组成的悬架装置，它的特点是可以调节它的硬度和弹性，从
而改善汽车的悬架特性。
空气弹簧上部为传动活塞，活塞下部为弹簧中筒，弹簧中筒内容弹簧管，当活塞上部推动，弹簧管内会产生汽体，当机械能
量传达到弹簧管时，弹簧管内的汽体扩大，形成空气室，从而使弹簧达到
调节硬度的作用，改善汽车的悬架特性。
2、空气弹簧的原理。
211170401_商用车悬架系统空气弹簧的应用现状
36综述SUMMARY高等级公路的迅猛发展和客货运输量日益增加，对商用车的行驶平顺胜、操纵稳定性和安全性提出了更高的要求。
此外，随着重型汽车对路面破坏机理研究和认识的进一步加深，传统板簧已经不能满足发展需求，空气弹簧悬架系统应运而生。
空气弹簧是一种隔振性较好的弹性元件，是空气悬架系统中的核心部件，由盖板、皮囊、底座、缓冲块等零部件组成。
与过去的普通悬架相比，空气悬挂可以延长车辆使用寿命，缓冲路面带来的冲击力，并衰减由此引起的振动，提高整车舒适性，同时大大减少车辆对路面的破坏。
在商用车领域，以空气弹簧取代钢板弹簧，是发展的必然趋势，也是现实的客观要求。
本文对空气弹簧的分类、结构、关键技术、特性等方面进行了介绍，并简述了空气弹簧的产业现状。
一、分类商用车空气弹簧主要有膜式、囊式、袖筒式3种，主要结构见图1。
膜式空气弹簧一般使用在重型牵引车、挂车以及客车的底盘悬置，主要由盖板、皮囊、底座、缓冲块等组成。
皮囊半卷在底座上，当空气弹簧进行伸缩时，皮囊沿着底座的壁面发生形变，有效面积随之改变，从而获得所需要的弹性特性，以及在标高下很软、在发生较大位移时很硬的特性，即非常合适的非线性弹簧特性。
膜式空气弹簧刚度较低，自振频率较低，可以有效缓解来自路面的冲击，并急速衰减冲击带来的振动，以此提高车辆的稳定性及平顺性。
作者 安徽隆威汽车零部件有限公司 王贤勇 周建新 黄锦棣 李海林商用车悬架系统 空气弹簧的应用现状图1 3种空气弹簧注：从左到右依次为膜式、囊式、袖筒式。
综述SUMMARY囊式空气弹簧是由橡胶膜制成的提灯（灯笼）形结构，可以是一段或数段串接而成，按照段数的不同，称为一曲、双曲、多曲囊式空气弹簧。
每段之间嵌入有金属钢圈，随模具硫化到皮囊中，可以承受皮囊变形的压力。
当车辆颠簸时，多段空气弹簧会折叠到一起，有效直径迅速增大，进而降低振动频率。
吸振效果较高，段数越多，弹性越好，但密封性较差。
汽车上最适用双曲囊式空气弹簧，双曲可以在有限高度上获得较大的弹性形变。
囊式空气弹簧刚度特性研究
囊式空气弹簧刚度特性研究成小霞;李宝仁;杨钢;李罡【摘要】弹簧刚度作为空气弹簧最重要的参数,是隔振系统设计的基础.以囊式空气弹簧为研究对象,在深入分析空气弹簧受力及囊体材料特性的基础上推导了刚度计算模型,并分别对影响空气弹簧刚度的各个因素进行了仿真分析.仿真结果显示,空气弹簧的刚度主要由工作高度、工作压力决定,但囊体材料特性、加载方式等因素也会对空气弹簧的动态特性产生一定的影响.该模型可为囊式空气弹簧提供一种准确性高、实用性强的计算方法,对空气弹簧隔振系统分析计算具有一定的指导意义.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】4页(P98-101)【关键词】囊式空气弹簧;材料特性;刚度特性【作者】成小霞;李宝仁;杨钢;李罡【作者单位】华中科技大学FESTO气动中心,湖北武汉430074;华中科技大学FESTO气动中心,湖北武汉430074;华中科技大学FESTO气动中心,湖北武汉430074;华中科技大学FESTO气动中心,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TH138引言由于空气弹簧在具有较大承载能力的同时具有较低的固有频率，可使整个隔振系统具有优良的隔振性能，所以在汽车悬架系统、超精密仪器隔振等领域得到越来越广泛的应用。
隔振系统需要根据隔振对象以及隔振要求来进行设计，刚度作为隔振器最重要的参数，是隔振系统进行设计的依据和基础。
空气弹簧的刚度大小不仅与其本身结构参数有关，还与其工作参数有较大关系。
空气弹簧的刚度可通过调整其工作参数来改变，这种变刚度特性是空气弹簧的突出优点，大大扩展了气弹簧的应用。
对空气弹簧的刚度计算方法和变刚度特性进行深入分析，是设计分析空气弹簧隔振系统性能的基础。
国内对空气弹簧刚度的研究较常用的方法有多体动力学、有限元理论和引样试验等。
有限元模型建立的前提是空气弹簧结构、工作参数的准确获得，包括结构、囊体材质、囊壁厚度、帘线层数、铺设角度等，故这种方法更适用于空气弹簧的设计环节，在实际应用中具有一定的局限性。
空气弹簧和钢制弹簧隔振器的性能差异
空气弹簧和钢制弹簧隔振器的性能差异随着机械加工工艺的飞速进步，测试行业对于试验设备的振动隔离系统的应用越来越多，隔振系统能保护测试设备不受外部或自身的强烈振动带来的影响，降低操作者因设备的振动噪声带来的身体健康影响，保护实验室建筑等设施不受设备振动而遭受不同程度的损坏。
而隔振系统主要从结构和性能分为空气弹簧和钢制弹簧的隔振系统，下面从隔振效率和隔振范围，隔振系统水平调节，用户群体，维护和使用寿命这几个方面来比较一下空气弹簧和钢制弹簧的性能差异。
一、隔振效率和隔振范围隔振效率是指在某一固定的激振频率发生时，隔振系统所能隔离掉的振动的量。
隔振范围是指隔振系统所能有效隔振的频率范围。
隔振效率和隔振范围是与隔振器的谐振频率相关的，隔振器谐振频率越低，那么隔振效率就越高，隔振范围就越大。
CFM公司的空气弹簧能达到0.85Hz的低谐振频率，而钢制弹簧的谐振频率一般在4Hz左右。
请看以下的公式，这是计算隔振效率的简便方法：其中J是隔振效率，Ferr是激振频率，Fo是隔振器的谐振频率。
经过计算的理论值表明，对于同样都是10Hz的激振频率，钢制弹簧的隔振效率约80%，而CFM的GRB系列空气弹簧的隔振效率则能达到98%，就是说98%的振动被隔离掉了。
当然，激振频率越小，越能明显表现出空气弹簧相对于钢制弹簧的隔振效率的优越性。
以下的曲线图，表示了一个谐振频率是1Hz的隔振器的性能。
图表中横坐标是振动频率，纵坐标是由于振动的试验设备而传递出去的振动能量。
那个中间的竖线表示的是隔振器的谐振频率，我们可以看到其值为1Hz。
涂灰色的部分是有效各镇区域。
这表明了只有大于隔振器的谐振频率的激振频率才可能被隔离掉。
而激振频率越高，那么所能隔离掉的振动就越多，隔振效率越高。
对于CFM的空气弹簧，只要高于0.85Hz的激振频率的振动，就都产生了有效的隔振。
而对于钢制弹簧，高于4Hz的激振频率的振动才能有效隔振。
也就是说0.85Hz到4Hz之间的振动，钢制弹簧是没有任何隔振作用的，而空气弹簧则能有效隔振。
空气弹簧的分类及特点.
空气弹簧的分类及特点近年来，非线性课题一直是各学科的研究前沿，在隔振领域也不例外。
随着隔振设计中对隔振系统各种性能指标要求的提高，迫使人们不断探索新型的隔振器。
非线性隔振器能够自动避开共振，有效抑制振动幅值、隔离冲击，因而受到广泛的关注。
线性隔振器却不能自动避开共振。
非线性隔振器的刚度是随隔振器变形量的不同而变化的，因而由非线性隔振器组成的隔振系统其固有频率与振动幅值有关。
如果隔振器是非线性硬特性的，固有频率随振幅的增加而上升；如果隔振器是非线性软特性的，固有频率随振幅的增加而下降。
当设备在启动过程中经过共振点时，被隔振设备的振动幅值将出现峰值，高出静态位移许多倍。
随着振幅的迅速增长，由非线性隔振器组成的隔振系统其固有频率将上升或下降，从而避开共振频率。
对于线性隔振器，其刚度值是不变的，只能通过阻尼作用控制共振振幅。
但是过了共振点之后，隔振器的隔振效率因为阻尼的作用而下降。
此外非线性隔振器还能有效防止冲击。
对于非线性硬特性的隔振器其刚度随变形量的增加而上升，遇到冲击时，簧上载荷的加速度随变形量的增加而增大，因而在较小的变形下冲击速度迅速降低。
对于非线性软特性的隔振器其刚度随变形量的增加而降低，因而能够起到缓冲作用，但隔振器的变形量较大。
在很多情况下不允许有太大的变形量，就应该选择非线性硬特性隔振器来防止冲击。
根据上述分析，空气弹簧是一种理想的隔振元件。
空气弹簧是在柔性密闭容器中加入压力空气，利用空气压缩的非线性恢复力来实现隔振和缓冲作用的一种非金属弹簧。
它具有优良的非线性硬特性，因而能够有效限制振幅，避开共振，防止冲击。
空气弹簧隔振系统的固有频率可以设计得很低，甚至达1Hz 以下，而橡胶隔振器的自振频率一般为5-7 H z 。
所以空气弹簧的隔振效率比起其它隔振元件高得多，而且能够隔离低频振动。
特别是因为空气弹簧隔振系统容易实施主动控制，作为一种具有可调非线性静、动态刚度及阻尼特性的隔振元件，空气弹簧的应用越来越广泛。
空气弹簧技术在汽车悬挂系统中的应用与性能对比研究
空气弹簧技术在汽车悬挂系统中的应用与性能对比研究摘要：本文通过对空气弹簧技术在汽车悬挂系统中的应用与传统悬挂系统的性能对比研究，深入探讨了空气弹簧技术在汽车悬挂领域的优势和特点。
汽车悬挂系统作为保证车辆行驶平稳性、舒适性和操控性的关键组成部分，在车辆性能和乘坐体验中起着至关重要的作用。
随着科技的进步，空气弹簧技术逐渐成为新型悬挂系统的代表，因其灵活的调节性能和良好的路面适应性而备受关注。
本研究揭示了空气弹簧技术在汽车悬挂系统中的应用优势，为汽车工程领域提供了有价值的参考。
尽管空气弹簧技术还存在一些技术挑战，但相信随着技术的进一步发展，它将在未来为汽车行业带来更加卓越的悬挂体验和驾驶感受。
关键词：汽车悬挂系统、空气弹簧技术、性能对比、悬挂调节引言：汽车悬挂系统是保证车辆行驶平稳性、舒适性和操控性的重要组成部分。
随着科技的不断进步，空气弹簧技术作为一种新型悬挂系统，逐渐应用于汽车领域，并取得了显著的效果。
本文将对空气弹簧技术在汽车悬挂系统中的应用进行深入研究，并通过与传统悬挂系统的性能对比，全面评估其优势和特点[1]。
1.汽车悬挂系统的作用与重要性汽车悬挂系统的作用是将车身与车轮连接，并通过减震、支撑和悬挂作用，使车轮能够跟随路面的起伏，保持与路面的良好接触。
悬挂系统在车辆运动过程中承担了多重重要任务。
首先，它能够吸收路面不平带来的冲击和震动，有效减少车辆和乘客受到的颠簸感，提供舒适的乘坐体验。
其次，悬挂系统有助于维持车辆的稳定性和平衡性，确保车辆在高速行驶或急转弯时不易失控。
此外，悬挂系统还能减少车辆因车载物品重心变化而引起的不稳定现象，保障行驶安全。
因此，合理设计和维护悬挂系统对于车辆的性能、安全和乘坐舒适度至关重要。
2.空气弹簧技术在汽车悬挂系统中的应用2.1在传统悬挂系统中的应用空气弹簧技术在传统悬挂系统中的应用主要是作为传统钢制弹簧的替代品。
在传统悬挂系统中，通常采用钢制弹簧作为主要的悬挂元件，而空气弹簧则可以用来替代这些钢制弹簧。
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空气弹簧和钢制弹簧隔振器的性能差异
随着机械加工工艺的飞速进步，测试行业对于试验设备的振动隔离系统的应用越来越多，隔振系统能保护测试设备不受外部或自身的强烈振动带来的影响，降低操作者因设备的振动噪声带来的身体健康影响，保护实验室建筑等设施不受设备振动而遭受不同程度的损坏。
而隔振系统主要从结构和性能分为空气弹簧和钢制弹簧的隔振系统，下面从隔振效率和隔振范围，隔振系统水平调节，用户群体，维护和使用寿命这几个方面来比较一下空气弹簧和钢制弹簧的性能差异。
一、隔振效率和隔振范围
隔振效率是指在某一固定的激振频率发生时，隔振系统所能隔离掉的振动的量。
隔振范围是指隔振系统所能有效隔振的频率范围。
隔振效率和隔振范围是与隔振器的谐振频率相关的，隔振器谐振频率越低，那么隔振效率就越高，隔振范围就越大。
CFM公司的空气弹簧能达到0.85Hz的低谐振频率，而钢制弹簧的谐振频率一般在4Hz左右。
请看以下的公式，这是计算隔振效率的简便方法：
其中J是隔振效率，Ferr是激振频率，Fo是隔振器的谐振频率。
经过计算的理论值表明，对于同样都是10Hz的激振频率，钢制弹簧的隔振效率约80%，而CFM的GRB系列空气弹簧的隔振效率则能达到98%，就是说98%的振动被隔离掉了。
当然，激振频率越小，越能明显表现出空气弹簧相对于钢制弹簧的隔振效率的优越性。
以下的曲线图，表示了一个谐振频率是1Hz的隔振器的性能。
图表中横坐标是振动频率，纵坐标是由于振动的试验设备而传递出去的振动能量。
那个中间的竖线表示的是隔振器的谐振频率，我们可以看到其值为1Hz。
涂灰色的部分是有效各镇区域。
这表明了只有大于隔振器的谐振频率的激振频率才可能被隔离掉。
而激振频率越高，那么所能隔离掉的振动就越多，隔振效率越高。
对于CFM的空气弹簧，只要高于0.85Hz的激振频率的振动，就都产生了有效的隔振。
而对于钢制弹簧，高于4Hz的激振频率的振动才能有效隔振。
也就是说0.85Hz到4Hz之间的振动，钢制弹簧是没有任何隔振作用的，而空气弹簧则能有效隔振。
而且，对于无论是多大的激振频率，空气弹簧的隔振效率永远都会高于钢制弹簧。
二、隔振系统的水平调节
我们知道，应用隔振系统的质量块是悬浮的，在初次的试验平台水平校准以后，我们不能保证以后的使用过程中，试验平台永远都是水平的。
怎样解决这个问题呢?
如果我们应用钢制弹簧隔振器，在试验机或试验样品的位置，重量，重心改变以后（比如更换试验样品，变速箱换成车桥，或者增加一个变速箱样品），那么试验平台的水平程度会改变，不同位置的几个钢制弹簧的受力就会不均匀。
首先我们就要解决水平问题，手动加装垫片，应用千斤顶等设施，没有位置传感器，用水平尺来验证试验平台是否水平，费时费力。
在解决了水平问题以后，第二个问题就无法解决，就是每个弹簧的受力不均匀的问题，每个弹簧的形变不同而导致了其内部应力的差异，天长日久，各个弹簧的性能将会产生差异，隔振效率和使用寿命受到很大影响。
CFM空气弹簧的隔振系统完美的解决了试验平台的水平调节问题。
每个空气弹簧隔振系统都配置了自动水平控制单元，应用3点调平的原理，将所有的空气弹簧分成3组，每一组都有一个空气压力控制阀组来控制，下图是总控制面板，可以很清楚的看到每一组的压力和供气压力，指示灯能表示每一组的状态。
每一组空气弹簧都有位置传感器，完全自动调节空气压力，达到调节试验平台的水平的目的。
在试验机或试验样品的位置，重量，重心改变以后（比如更换试验样品，变速箱换成车桥，或者增加一个变速箱样品），那么试验平台的水平程度会改变，空气弹簧隔振系统的自动水平控制单元就开始起作用，通过小量的充放气来自动调节试验平台的水平度。
在每个空气弹簧的高度有极小的差异下，承受的压力并不是空气弹簧的固体部分本身，而是压缩空气，这样对空气弹簧本身就没
有任何的影响。
30年前CFM为用户提供的空气弹簧，现在还在正常工作，但是钢制弹簧就永远达不到这么高的工作质量。
三、用户群体
十年以前，钢制弹簧造价低，而空气弹簧的生产开发和水平控制技术还在发展中，所以有30%的用户选择了钢制隔振弹簧。
如今，CFM的空气弹簧的生产技术已经完全成熟，水平控制精度最高能达到±0.01mm，所以虽然成本比钢制弹簧稍高，但是用户都趋向于是用空气弹簧隔振系统，比例为100%。
而CFM公司也凭借空气弹簧隔振系统在隔振行业独占了世界范围内的霸主地位，尤其是在中国，几乎所有大型试验设备的隔振地基都是有CFM的空气弹簧隔振系统来实现的，CFM公司已经为客户设计和制造了400多套大型隔振系统。
我在近2年内所接受的50多个隔振系统的需求中，都是空气弹簧隔振系统。
而钢制弹簧隔振系统逐渐退入了特殊行业的使用范围，如矿业等对隔振效率要求不高的设备。
四、维护和使用寿命
空气弹簧几乎无需任何的日常维护，可以定期的表面除尘，因为每个弹簧配置的压力表和水平控制单元都能很方便的看到其工作状态，压力调节也非常方面，只是用手指按下按钮，使用寿命一般在30年以上。
而钢制弹簧则无法检测其工作状态，只有在损坏后才能发现，例如在使用期间将其取出进行试验，简直是不可能的事情。
自身应力逐渐增加，每个弹簧的应力差异越来越大，使用寿命一般不超过15年。
综上所述，空气弹簧与钢制弹簧的成本差异也日益降低，但是其性价比却越来越高。
为了保证最优的试验设备寿命，最优的操作者工作环境，最优的试验室建筑物的保养，空气弹簧的隔振系统是目前最好的方案。