簡(jiǎn)介：空氣彈簧的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)分析,現(xiàn)如今，空氣彈簧的使用范圍變得越來(lái)越廣，尤其是在許多震動(dòng)設(shè)備上，空氣彈簧成為了必不可少的設(shè)備之一。因而，探討空氣彈簧在震動(dòng)設(shè)備上的應(yīng)用十分有必要，這也是提升應(yīng)用效果的重要工作之一。西捷克空氣彈簧的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)空氣彈簧是利用橡膠氣囊里面的壓縮空氣的反作用力當(dāng)做彈性恢復(fù)力的一種彈性元件。空氣彈簧憑借其良好的減振和隔振性能而被大量應(yīng)用于汽車、鐵道車輛、艦船、航空、工業(yè)等領(lǐng)域的動(dòng)力機(jī)械、電子設(shè)備、儀器儀

空氣彈簧的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)分析

現(xiàn)如今，空氣彈簧的使用范圍變得越來(lái)越廣，尤其是在許多震動(dòng)設(shè)備上，空氣彈簧成為了必不可少的設(shè)備之一。因而，探討空氣彈簧在震動(dòng)設(shè)備上的應(yīng)用十分有必要，這也是提升應(yīng)用效果的重要工作之一。

西捷克空氣彈簧的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)

空氣彈簧是利用橡膠氣囊里面的壓縮空氣的反作用力當(dāng)做彈性恢復(fù)力的一種彈性元件。空氣彈簧憑借其良好的減振和隔振性能而被大量應(yīng)用于汽車、鐵道車輛、艦船、航空、工業(yè)等領(lǐng)域的動(dòng)力機(jī)械、電子設(shè)備、儀器儀表、化工機(jī)械等設(shè)備。

1、空氣彈簧結(jié)構(gòu)形式

空氣彈簧是在柔性的橡膠囊中充入有一定壓力的空氣，利用空氣的可壓縮性實(shí)現(xiàn)彈性功效的非金屬?gòu)椈伞？諝鈴椈芍饕譃槟沂娇諝鈴椈珊湍な娇諝鈴椈蓛深悺?/p>

在現(xiàn)如今機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，空氣彈簧早已像齒輪一樣，能夠當(dāng)做標(biāo)準(zhǔn)件對(duì)待，按照載荷的重量和幾何安裝尺寸就能夠選擇相對(duì)應(yīng)的空氣彈簧。

2、空氣彈簧的特點(diǎn)

(1)空氣彈簧的彈性系數(shù)是可變的，隨著所加載荷的增加，彈性系數(shù)也隨之增大。空氣彈簧能夠設(shè)計(jì)各種以滿足各種性能要求的效果曲線，是因?yàn)榭諝鈴椈删哂蟹蔷€性的效果。

(2)空氣彈簧橡膠本體較為輕，空氣的質(zhì)量也十分小，空氣彈簧的重量大部分來(lái)自上蓋和下蓋，不像鋼彈簧，金屬質(zhì)量較為重。

(3)空氣彈簧的承載力可按照橡膠氣囊內(nèi)充氣壓力的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，則針對(duì)同一空氣彈簧，可以通過(guò)調(diào)節(jié)充氣壓力的大小來(lái)滿足不同的承載力需要。

(4)由于空氣彈簧以空氣為彈性介質(zhì)，當(dāng)壓縮時(shí)，內(nèi)摩擦小，因而隔振效果較為好。此外，空氣彈簧有很好的消除噪音能力，是因?yàn)榭諝夂拖鹉z傳播聲音的能力都較為弱。

(5)空氣彈簧抗疲勞能力較為強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)表明:針對(duì)通常情況下的鋼板彈簧可承受的應(yīng)力循環(huán)數(shù)為50萬(wàn)至60萬(wàn)次，而一般空氣彈簧能夠可達(dá)到300萬(wàn)次左右，高質(zhì)量空氣彈簧可承受的應(yīng)力循環(huán)數(shù)能夠可達(dá)到500萬(wàn)次以上。因而空氣彈簧在抵抗應(yīng)變這方面功效突出。

(6)但制造空氣彈簧工藝要求高且繁雜，因而成本較高。

空氣彈簧的控制系統(tǒng)

空氣彈簧的控制系統(tǒng)伴隨著其他相關(guān)的高新科技的發(fā)展發(fā)生了兩次變革，經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段:機(jī)械控制，電子控制和智能控制。但不論哪種控制系統(tǒng)都大體上包含三個(gè)子模塊:空氣供給系統(tǒng)(氣源)，控制元器件(包括軟件)，安全裝置(保證空氣彈簧的正常運(yùn)行)。三種控制系統(tǒng)的氣源和安全裝置伴隨著控制元器件的不同會(huì)有相應(yīng)的差異，但是它們最根本的差異在于控制元器件，對(duì)于機(jī)械控制系統(tǒng)來(lái)講，它的控制元器件主要是高度控制閥，使用其自動(dòng)地對(duì)空氣彈簧實(shí)現(xiàn)充氣和排氣，實(shí)現(xiàn)空氣彈簧高度的控制；電控系統(tǒng)較機(jī)械控制系統(tǒng)前進(jìn)了一大步，是一個(gè)質(zhì)的飛躍，這也是運(yùn)用電子控制器(ECU)采集各種類型傳感器傳來(lái)的信號(hào)，對(duì)信號(hào)實(shí)現(xiàn)分析后將控制信號(hào)發(fā)送給執(zhí)行器(主要是各種電磁閥)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣彈簧的控制；智能控制系統(tǒng)是在電控系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上依靠現(xiàn)如今自動(dòng)控制理論發(fā)展起來(lái)的，它主要是對(duì)ECU的軟件部份實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)，不但可以控制空氣彈簧的高度和剛度，而且可以使用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)空氣彈簧非線性特性的控制。

幾個(gè)影響空氣彈簧因素分析

氣室與附加氣室容積的比例，空氣彈簧形狀、材料、尺寸，以及氣室與附加氣室之間的節(jié)流孔的大小，對(duì)系統(tǒng)剛度和固有頻率都會(huì)有相應(yīng)的影響。

1、簧囊橡膠材料本身剛度對(duì)系統(tǒng)一階諧振頻率的影響。實(shí)驗(yàn)證明，橡膠氣囊材料本身剛度對(duì)空氣彈簧剛度影響極大，這也是導(dǎo)致空氣彈簧剛度理論值與實(shí)驗(yàn)值差異比較大的原因。橡膠氣囊材料剛度越大，空氣彈簧的剛度就越大，其一階諧振頻率越高，其結(jié)果提高了系統(tǒng)工作時(shí)最小工作頻率。因而，橡膠氣囊隔震系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)減小材料剛度，減小自振頻率，使得空氣彈簧隔振器的承載能力留出足夠的余量情況下，系統(tǒng)最小工作頻率盡可能低。

2、振動(dòng)臺(tái)橫向振動(dòng)時(shí)，簧囊橡膠材料剛度要大上許多。橡膠空氣彈簧的本體結(jié)構(gòu)柔軟，因而具有軸向、橫向和旋轉(zhuǎn)向的綜合隔震作用。機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)橫向振動(dòng)時(shí)，簧囊橡膠材料剛度要大上許多。

3、在空氣彈簧和附加氣室之間設(shè)一節(jié)流孔，當(dāng)空氣流過(guò)節(jié)流孔時(shí)，因?yàn)樽枇Χ找恍〔糠终駝?dòng)能量，進(jìn)而起到減振阻尼的作用。除去影響系統(tǒng)的剛度和固有頻率之外，節(jié)流孔的大小主要影響了系統(tǒng)的阻尼。

系統(tǒng)剛度隨節(jié)流孔開度增大而減小，阻尼隨節(jié)流孔的增大先增大后減小，附加氣室容積的增大能使系統(tǒng)剛度減小并使阻尼比增大，激勵(lì)頻率的增大會(huì)增大系統(tǒng)剛度并減小系統(tǒng)阻尼比，靜載荷的變化對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)特性影響不大。