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空气弹簧的原理及其特点

时间:2017-12-13 08:55 作者:上海松夏减震器有限公司

  空气弹簧的弹力系数拥有非线性的特性。也就是其弹力系数是可变动调整的。另外,此类弹簧也比较不容易产生共振效应。

  根据一般气体所遵循的波义耳定律:也就是在一定温度之下,气体的压力与体积成反比的关系;简单来说,也就是当气体的体积被压缩为一半时,其内部的气体压力(弹力)将变为两倍。

  利用这个特性,当负载的重物承载于此空气弹簧上,其重量所向下压缩的气体体积将转为向上的支撑弹力。在平时,此弹簧被设定为较软的弹性系数;而当乘载较多重物之时,受到压缩的气体也能提供较大的向上支撑力,并且不容易感觉到其弹力有任何衰退。而且,空气弹簧比起传统的金属制弹簧,较能吸收许多细小的回弹震荡。故而能使乘客感受到较为舒适的乘坐感;易碎的货品也比较不易因癫颇的路面而损坏。

  另外还有一种可以动态调整空气弹簧内部空气量的气压悬吊系统:其弹簧内部的空气量,可因需求而动态调整。但因为其需要考虑调整空气量的额外装置与调整后车辆高度的变化,故此种悬吊系统的设计均比一般的设计来得复杂许多。

  空气弹簧是利用橡胶气囊内部压缩空气的反力作为弹性恢复力的一种弹性元件。它具有如下特点:

  ①空气弹簧具有非线性特性,可将其特性曲线设计成理想形状;

  ②空气弹簧质量轻,内摩小,对高频振动有很好的隔振消声能力;

  ③空气弹簧的刚度和承载能力可以通过调节橡胶气囊的内压力来调整;

  ④空气弹簧的制造工艺复杂,费用高。

  空气弹簧按工作时的变形方式分为囊式、膜式和混合式三种。

  囊式空气弹簧主要依靠橡胶气囊的挠屈获得弹性变形;膜式空气弹簧主要依靠橡胶气囊的卷曲获得弹性变形;混合式空气弹簧则兼有以上两种变形方式。囊式空气弹簧根据橡胶气囊曲数的不同分为单曲、双曲和多曲囊式空气弹簧。

  膜式空气弹簧的结构是在盖板和底座之间放置一圆柱形橡胶气囊,通过气囊挠曲变形实现整体伸缩。膜式空气弹簧在其正常工作范围内,弹簧刚度变化要比囊式小,同时也可通过改变底座形状的方法,控制其有效面积变化率,以获得比较理想的弹性特性。膜式空气弹簧有效面积的变化率也比囊式弹簧小,因此,膜式空气弹簧在辅助气室较小的情况下,也可得到较低的自振频率。根据橡胶气囊止口与接口的连接方式又可分为约束模式和自由模式空气弹簧。约束模式空气弹簧密封一般用螺栓夹紧密封;自由模式空气弹簧采用气囊内的压力自封。底座多为深拉钢板成型或轻质铸钢,并且表面镀铬处理,减小气囊与底座之间的摩擦。

 

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