空气弹簧主要可分为囊式和膜式两种:
1、囊式空气弹簧:一般做成两节,但也有单节或三节的。节数愈多,弹性愈好。气囊的上、下盖板将气囊密闭。
2、膜式空气弹簧:由橡胶膜片和金属压制件组成。与囊式弹簧相比,其弹性特性曲线比较理想,因其刚度较囊式小,车身自然振动频率低,且尺寸较小,在车上便于布置,故多用在轿车上,但制造困难,使用寿命较囊式短。 空气弹簧不能传递任何方向的侧向力及其力矩,因此要增设相应的推力杆。空气弹簧本身没有减振作用、悬架中必须装置减振器。
空气弹簧的种类介绍
导语:空气弹簧是物理学中会介绍到得把空气转化成力的元件,不光在学习中,我们常常看到它的身影,其实在生活中也常常用到。但是在生活中,它对于大家来说都比较陌生,但是在工业生产中却是必须要用到的,空气弹簧的分类在国内国外都不一样,按照不同的标准分类也不一样。土巴兔小编就为大家科普一下空气弹簧的分类,希望对大家以后的学习和工作有帮助。
空气弹簧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 Hz。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。
空气弹簧的分类
目前国内、外对空气弹簧的分类方法很不统一,大致有下列几种:
(一)按橡胶囊的曲数分类
空气弹簧按橡胶囊的曲数分为单(一)曲,双(二)曲,三曲,……,n曲。随着曲数的增加,刚度变小,空气弹簧隔振系统的固有频率也相应减小。但这不仅给制造上带来了麻烦,而且还会引起橡胶囊的弹性不稳,因此一般只使用到4曲。
(二)按结构型式分类
1.日本《空气弹簧》一书中的分类:
胶囊型空气弹簧:轮胎型、平板型、耳垂型
2.我国的分类:
空气弹簧:囊式空气弹簧、约束膜式空气弹簧、自由膜式空气弹簧
囊式空气弹簧:囊式空气弹簧是由橡胶膜制成的提灯(灯笼)形结构,可以是一段或由数段串接而成,分别称为单曲、双曲或多曲囊式空气弹簧。在各段之间镶有金属轮缘,借以承受内压张力的作用。
膜式空气弹簧:膜式空气弹簧的构造是在金属外筒与内筒,或缸筒与活塞之间放置橡胶膜,通过膜的变形实现整体伸缩。在外筒的内壁与内筒的外壁上预先给出适当的倾斜或曲面,据此橡胶膜伸缩时可沿该壁面发生变形,受压面积随变形而变化。这就可以获得在额定高度下很软,而在大位移时变硬的特性,即合适的非线性弹性特性。膜式空气弹簧又分为约束膜式和自由膜式。
(三)按角度是否变化分类
1.只有内角发生变化,外角不发生变化的空气弹簧,称为内角变型空气弹簧;
2.只有外角发生变化,内角不发生变化的空气弹簧,称为外角变型空气弹簧;
3.内角和外角都发生变化的空气弹簧,称为双变角型空气弹簧;
4.内角和外角都不发生变化的空气弹簧,称为不变角型空气弹簧。
通过本文的科普,大家是否对空气弹簧的种类和分类都清楚了呢?按橡胶囊的曲数来区分,可分为单曲双曲三区等等,按结构形式分,介意氛围囊式空气弹簧、约束膜式空气弹簧和自由膜式空气弹簧,按角度是否变化可分为内角变型空气弹簧和外角变型空气弹簧。即使对知识的了解在我们的生活中不常用到,但是在关键时刻了解这些常识是有必要的。
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空气弹簧有哪几种连接方式?
根据连接方法的分类,空气弹簧具有弯曲的胶囊结构,弯曲的胶囊的数量通常为1到3个弯曲的胶囊,但也可以设计和制造为套筒式,膜式或皮带式 根据需要键入spring。在一些情况下,两个气囊弹簧也可以同时使用。弯曲弹簧的常规端部结构可以根据连接模式被划分为三类:第一种类型是一个固定的法兰连接。 弹簧的两端的尺寸大于等于或略小于一个弯曲的气囊的最大实际外径。 钻几个孔后,用法兰环和端板固定连接。
第一种是环形法兰进行连接不同类型。 弹簧两端的尺寸远小于弯曲气囊的最大外径。 无需进行钻孔。 使用一个特殊的法兰环和公共端板来固定网络连接。
第三种是自封式,不需要法兰连接,压入端板,充入压缩空气自封。 空气弹簧广泛用于商用车,公共管理汽车,铁路运输车辆,机械技术设备和建筑设计基础的自动控制调节空气悬架中。
空气弹簧结构及相关介绍
谈到弹簧家族里一个举足轻重的人物空气弹簧,那笔者可是要大书特书了。您可能会有疑问,为何空气弹簧就有如此待遇呢,实则是因为它的功能作用,用途都是在太广泛了,在汽车,航空,医疗器械,家具等几乎个个方面均有广泛的应用。那么空气弹簧究竟有何特性呢,能让它如此的适应各种环境,今天小编就为各位好好的介绍一下,何为神奇的空气弹簧,当然可不要看它的名字是讲空气呢。
空气弹簧是在一个密封的容器中充入压缩空气,利用气体可压缩性实现其弹性作用。空气弹簧具有较理想的非线性弹性特性,加装高度调节装置后,车身高度不随载荷增减而变化,弹簧刚度可设计得较低,乘坐舒适性好。但空气弹簧悬架结构复杂、制造成本高。
工作原理是在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物,使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍,利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。由于原理上的根本不同,气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。
膜式空气弹簧主要由上盖板、活塞、橡胶气囊和缓冲块组成。橡胶气囊是由内层橡胶、外层橡胶、帘布层和子口钢丝圈四部分硫化而成。内层橡胶和外层橡胶都属于超弹性材料,内层橡胶主要起密封作用,外层橡胶除了密封外,还起保护作用。帘布层是帘线橡胶复合材料,属于各向异性材料,用于承受囊体的载荷,对空气弹簧的承载能力和耐久性起着决定性作用。帘线方向与橡胶气囊的子午线方向成一定角度,称为帘线角。缓冲垫在空气弹簧中是一个可选件,在空气弹簧漏气或失效情况下起作用。本文讨论的膜式空气弹簧中没有加入缓冲垫。膜式空气弹簧的活塞可设计成不同的截面形式,以获得不同的弹性特性曲线。当空气弹簧充气完成后,在上面施加轴向外载荷F,空气弹簧在标准工作高度附近达到静平衡位置,当外载增大时,空气弹簧压缩,外载减小时,空气弹簧回弹,并设相对于平衡位置压缩为正,拉伸为负。当空气弹簧上受有载荷F作用,气体压力与外载荷的关系为:
F=P×Aeff (1)
式中,F为空气弹簧轴向载荷;P为气囊内气体表压;Aeff为空气弹簧的有效承压面积。
橡胶气囊内气压随着橡胶囊的变形而变化,其气压的大小与气囊内的容积有关,且遵循气体状态方程:
(P+Pa)Vm=(P0+Pa)Vm0 (2)
式中,V为空气弹簧在任意位置时的内部容积;Pa为外部大气压;P0为静平衡位置时,囊内气体表压;V0为静平衡位置时的气体容积;m为理想气体多变指数,当静
态加载时,囊内气体视为等温过程,m≈1;当动态加载时,囊内气体视为绝热过程,m≈1.38。将式(2)带入式(1),并且将式(1)对空气弹簧的垂向位移x求导,化简后得空气弹簧刚度的计算公式:
K=-mAeff(P+Pa)1VdVdx+PdAeffdx(3)
式中,dV/dx为空气弹簧容积的变化率,dAeff/dx为空气弹簧有效承压面积的变化率,其决定于空气弹簧的形式及活塞的几何形状。要求出空气弹簧的刚度,关键是求出空气弹簧在任意位置时囊内的气压P、空气弹簧容积的变化率dV/x以及有效承压面积的变化率dAeff/x,是理论计算的难点,一般可以通过非线性有限元方法求得。
那么在小编大书特书之后,虽然运用了很多专业级别的资料和论述方法,但相信各位都能够理解空气弹簧到底是怎么回事,当然笔者对于空气弹簧蛮有兴趣的,感觉空气弹簧与传统的悬挂系统相比,优势特别明显,它具有变刚度特性,容易得到较低的固有振动频率,可提高汽车的行驶平顺性;它的自动调节装置,可以使汽车的乘坐舒适性和上下车条件得到改善;今天的空气弹簧就介绍到这里。
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