簡介：空氣彈簧的結構形式及特點分析,現如今，空氣彈簧的使用范圍變得越來越廣，尤其是在許多震動設備上，空氣彈簧成為了必不可少的設備之一。因而，探討空氣彈簧在震動設備上的應用十分有必要，這也是提升應用效果的重要工作之一。西捷克空氣彈簧的結構形式及特點空氣彈簧是利用橡膠氣囊里面的壓縮空氣的反作用力當做彈性恢復力的一種彈性元件。空氣彈簧憑借其良好的減振和隔振性能而被大量應用于汽車、鐵道車輛、艦船、航空、工業等領域的動力機械、電子設備、儀器儀

空氣彈簧的結構形式及特點分析

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

西捷克空氣彈簧的結構形式及特點

空氣彈簧是利用橡膠氣囊里面的壓縮空氣的反作用力當做彈性恢復力的一種彈性元件。空氣彈簧憑借其良好的減振和隔振性能而被大量應用于汽車、鐵道車輛、艦船、航空、工業等領域的動力機械、電子設備、儀器儀表、化工機械等設備。

1、空氣彈簧結構形式

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現彈性功效的非金屬彈簧。空氣彈簧主要分為囊式空氣彈簧和膜式空氣彈簧兩類。

在現如今機械設計過程中，空氣彈簧早已像齒輪一樣，能夠當做標準件對待，按照載荷的重量和幾何安裝尺寸就能夠選擇相對應的空氣彈簧。

2、空氣彈簧的特點

(1)空氣彈簧的彈性系數是可變的，隨著所加載荷的增加，彈性系數也隨之增大。空氣彈簧能夠設計各種以滿足各種性能要求的效果曲線，是因為空氣彈簧具有非線性的效果。

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

(3)空氣彈簧的承載力可按照橡膠氣囊內充氣壓力的大小進行調節，則針對同一空氣彈簧，可以通過調節充氣壓力的大小來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，當壓縮時，內摩擦小，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，是因為空氣和橡膠傳播聲音的能力都較為弱。

(5)空氣彈簧抗疲勞能力較為強，實驗表明:針對通常情況下的鋼板彈簧可承受的應力循環數為50萬至60萬次，而一般空氣彈簧能夠可達到300萬次左右，高質量空氣彈簧可承受的應力循環數能夠可達到500萬次以上。因而空氣彈簧在抵抗應變這方面功效突出。

(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

空氣彈簧的控制系統伴隨著其他相關的高新科技的發展發生了兩次變革，經歷了三個發展階段:機械控制，電子控制和智能控制。但不論哪種控制系統都大體上包含三個子模塊:空氣供給系統(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行)。三種控制系統的氣源和安全裝置伴隨著控制元器件的不同會有相應的差異，但是它們最根本的差異在于控制元器件，對于機械控制系統來講，它的控制元器件主要是高度控制閥，使用其自動地對空氣彈簧實現充氣和排氣，實現空氣彈簧高度的控制；電控系統較機械控制系統前進了一大步，是一個質的飛躍，這也是運用電子控制器(ECU)采集各種類型傳感器傳來的信號，對信號實現分析后將控制信號發送給執行器(主要是各種電磁閥)，從而實現對空氣彈簧的控制；智能控制系統是在電控系統的基礎之上依靠現如今自動控制理論發展起來的，它主要是對ECU的軟件部份實現了改進，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網絡等控制技術可以實現空氣彈簧非線性特性的控制。

幾個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流孔的大小，對系統剛度和固有頻率都會有相應的影響。

1、簧囊橡膠材料本身剛度對系統一階諧振頻率的影響。實驗證明，橡膠氣囊材料本身剛度對空氣彈簧剛度影響極大，這也是導致空氣彈簧剛度理論值與實驗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，其結果提高了系統工作時最小工作頻率。因而，橡膠氣囊隔震系統應當減小材料剛度，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，系統最小工作頻率盡可能低。

2、振動臺橫向振動時，簧囊橡膠材料剛度要大上許多。橡膠空氣彈簧的本體結構柔軟，因而具有軸向、橫向和旋轉向的綜合隔震作用。機械式振動臺橫向振動時，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一節流孔，當空氣流過節流孔時，因為阻力而吸收一小部分振動能量，進而起到減振阻尼的作用。除去影響系統的剛度和固有頻率之外，節流孔的大小主要影響了系統的阻尼。

系統剛度隨節流孔開度增大而減小，阻尼隨節流孔的增大先增大后減小，附加氣室容積的增大能使系統剛度減小并使阻尼比增大，激勵頻率的增大會增大系統剛度并減小系統阻尼比，靜載荷的變化對系統振動特性影響不大。