空气弹簧模型

一、空气弹簧模型

目前空气弹簧主要分为两种形式，分别是囊式空气弹簧和膜式空气弹簧。其中不少老款采用空气悬挂的车型基本都是囊式空气弹簧。由于气囊之间采用了钢制铁环的缘故，所以囊式空气弹簧与传统金属弹簧的感受要更接近。

但也正是由于“气囊”被强制分成了数节，且节数越多弹性越好的关系，导致囊式空气弹簧的侧向刚度系数较差，也就是容易被掰弯。再加上由于结构关系，囊式空气弹簧需要更大的气压才可以撑住车辆，那随之而来的便是更高的气压和更硬的“气囊”。

相比于囊式空气弹簧来说，膜式空气弹簧可以在较低气压的情况下提供相对足够的支撑力，并呈现出反S型的弹性曲线。翻译成人话就是，膜式空气弹簧拥有更强的抗扭性，并且在相同硬度条件下，膜式空气弹簧在一定范围内拥有更好的舒适性和支撑性。

与此同时，膜式空气弹簧的结构要更简单，下方采用自封口设计，可以有效延长“气囊”的使用时间，并提供范围更大的高低调节。

二、空气弹簧安装工具

空气弹簧的工作原理：

空气弹簧工作时，内腔充入压缩空气，形成一个压缩空气气柱。随着振动载荷量的增加，弹簧的高度降低，内腔容积减小，弹簧的刚度增加，内腔空气柱的有效承载面积加大，此时弹簧的承载能力增加。

当振动载荷量减小时，弹簧的高度升高，内腔容积增大，弹簧的刚度减小，内腔空气柱的有效承载面积减小，此时弹簧的承载能力减小。

这样，空气弹簧在有效的行程内，空气弹簧的高度、内腔容积、承载能力随着振动载荷的递增与减小发生了平稳的柔性传递、振幅与震动载荷的高效控制。还可以用增、减充气量的方法，调整弹簧的刚度和承载力的大小，还可以附设辅助气室，实现自控调节。

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5－7Hz。

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。

空气弹簧由于其特殊的材料和独特的结构，因而具有金属弹簧和橡胶弹簧所没有的特点：

1、空气弹簧具有优良的非线性硬特性，能够有效限制振幅，避开共振，防止冲击。空气弹簧的非线性特性曲线可按实际需要进行理想设计，使其表现为在额定载荷附近具有较低的刚度值。

2、由于空气弹簧所采用的介质主要是空气，因而容易实施主动控制。

3、空气弹簧的刚度k随载荷P而变，所以在不同载荷下，其隔振系统固有频率几乎不变，隔振效果也几乎不变。

三、空气弹簧生产工艺

空气弹簧密封一般是两种密封形式，一种是卷边式，在出厂的时候，就密封好了，螺丝一拧，气管一插就能用了，还有一种是法兰式密封的，出厂的时候橡胶球体上带法兰，自己需要配相应的密封盲板。高度从50mm到520mm,载荷从350KG到20000KG.

四、空气弹簧原理

在工作原理是以惰性气体作为弹性介质(起决定作用的物质),用油液予以密封润滑并传递压力的弹性元件简称气弹簧.它实际上是套筒式空气弹簧的一种变型,也是为了进一步改善套筒式空气弹簧的弹性特性而发展的.所以,他也具有空气弹簧结构的一般特性.气弹簧一般由缸筒、活塞(piston)、密封件和外部连接件组成。高压氮气或惰性气体和油液在缸内自成回路。活塞(piston)上的阻尼使有杆腔和无杆腔相通，使两腔压力相等。利用两腔受力面积差和气体的可压缩性产生弹力。气弹簧具有结构轻巧，工作行程大;运动平稳，能起阻尼缓冲作用;具有稳定(wěn dìng)接近不变的特性线;操作控制简便，安全可靠。但加工成本比较高。

　　1.为确保密封的可靠性，不得破坏(vandalism)活塞(piston)杆表面，严禁将油漆和化学物质等涂在活塞(piston)杆上。也不允许将气弹簧先安装在所需位置后喷、涂漆。

　　2.气弹簧为高压制品，严禁随意剖析、火烤、砸碰。气弹簧在汽车、纺织机械、印刷设备、办公设备、工程机械等行业应用最广。自由型气弹簧凭借其轻便、工作平稳、操作方便、价格优惠等特点，在汽车、工程机械、印刷机械、纺织设备等行业等到了广发的应用。或者高寒环境，酸性或者碱性环境等。

　　3.气弹簧活塞(piston)杆严禁向左旋转。阻尼器一种利用阻尼特性来减缓机械振动及消耗动能的装置。常用在汽车的悬吊系统及摩托车中，有些脚踏车上也有。利用阻尼来吸能减震不是什么新技术，在航天、航空、军工、枪炮、汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器（或减震器）来减振消能。气弹簧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。如需要调整接头方向，只能向右转动。 7.使用环境温度：-35℃-+70℃。(特定制造80℃)

　　4.安装联接点，应转动灵活，不能有卡阻现象。

五、空气弹簧设计

现代只有高档轿车才有配备？首先，空气悬架以空气弹簧为弹性元件，利用气体的可压缩性实现其弹性作用；其次，压缩气体的气压可随载荷和道路条件变化而进行调节；再有就是空气弹簧的固有频率较低，且负载变化时固有频率几乎不变。而空气减振器在消除高频振动、减小噪音和增加减振效果上有突出的表现。