空氣彈簧的工作原理及分類-福州法拉第機電設備有限公司

空氣彈簧的工作原理及分類

作者：空氣彈簧瀏覽：發表時間：2020-02-24 11:21:11 來源：空氣彈簧

一：空氣彈簧的工作原理

空氣彈簧工作時，內腔充入壓縮空氣，形成一個壓縮空氣氣柱。隨著振動載荷量的增加，彈簧的高度降低，內腔容積減小，彈簧的剛度增加，內腔空氣柱的有效承載面積加大，此時彈簧的承載能力增加。

當振動載荷量減小時，彈簧的高度升高，內腔容積增大，彈簧的剛度減小，內腔空氣柱的有效承載面積減小，此時彈簧的承載能力減小。

這樣，空氣彈簧在有效的行程內，空氣彈簧的高度、內腔容積、承載能力隨著振動載荷的遞增與減小發生了平穩的柔性傳遞、振幅與震動載荷的高效控製。還可以用增、減充氣量的方法，調整彈簧的剛度和承載力的大小，還可以附設輔助氣室，實現自控調節。

空氣彈簧具有優良的非線性硬特性，因而能夠有效限製振幅，避開共振，防止衝擊。空氣彈簧隔振系統的固有頻率可以設計得很低，甚至達1Hz以下，而橡膠隔振器的自振頻率一般為5－7Hz。

所以空氣彈簧的隔振效率比起其它隔振元件高得多，而且能夠隔離低頻振動。特別是因為空氣彈簧隔振系統容易實施主動控製，作為一種具有可調非線性靜、動態剛度及阻尼特性的隔振元件，空氣彈簧的應用越來越廣泛。

空氣彈簧由於其特殊的材料和獨特的結構，因而具有金屬彈簧和橡膠彈簧所沒有的特點：

1、空氣彈簧具有優良的非線性硬特性，能夠有效限製振幅，避開共振，防止衝擊。空氣彈簧的非線性特性曲線可按實際需要進行理想設計，使其表現為在額定載荷附近具有較低的剛度值。

2、由於空氣彈簧所采用的介質主要是空氣，因而容易實施主動控製。

3、空氣彈簧的剛度k隨載荷P而變，所以在不同載荷下，其隔振系統固有頻率幾乎不變，隔振效果也幾乎不變。

二：空氣彈簧的分類：

目前國內、外對空氣彈簧的分類方法很不統一，大緻有下列幾種：

(一)按橡膠囊的曲數分類

空氣彈簧按橡膠囊的曲數分為單(一)曲，雙(二)曲，三曲，……，n曲。隨著曲數的增加，剛度變小，空氣彈簧隔振系統的固有頻率也相應減小。但這不僅給製造上帶來了麻煩，而且還會引起橡膠囊的彈性不穩，因此一般隻使用到4曲。

(二)按結構型式分類

1.日本《空氣彈簧》一書中的分類：

膠囊型空氣彈簧：輪胎型、平板型、耳垂型

2.我國的分類：

空氣彈簧：囊式空氣彈簧、約束膜式空氣彈簧、自由膜式空氣彈簧

囊式空氣彈簧：囊式空氣彈簧是由橡膠膜製成的提燈(燈籠)形結構，可以是一段或由數段串接而成，分別稱為單曲、雙曲或多曲囊式空氣彈簧。在各段之間鑲有金屬輪緣，借以承受內壓張力的作用。

膜式空氣彈簧：膜式空氣彈簧的構造是在金屬外筒與內筒，或缸筒與活塞之間放置橡膠膜，通過膜的變形實現整體伸縮。在外筒的內壁與內筒的外壁上預先給出適當的傾斜或曲面，據此橡膠膜伸縮時可沿該壁面發生變形，受壓面積隨變形而變化。這就可以獲得在額定高度下很軟，而在大位移時變硬的特性，即合適的非線性彈性特性。膜式空氣彈簧又分為約束膜式和自由膜式。

(三)按角度是否變化分類

1.隻有內角發生變化，外角不發生變化的空氣彈簧，稱為內角變型空氣彈簧;

2.隻有外角發生變化，內角不發生變化的空氣彈簧，稱為外角變型空氣彈簧;

3.內角和外角都發生變化的空氣彈簧，稱為雙變角型空氣彈簧;

4.內角和外角都不發生變化的空氣彈簧，稱為不變角型空氣彈簧。

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