空气弹簧的简介与设计
空气弹簧在轨道车辆上的应用
空气弹簧在轨道车辆上的应用摘要:空气弹簧的主要特性是自重小、内摩擦小、非线性刚度好,同时还有非常高的隔震与抗高频振动效果,所以被大量的应用到地铁、轻轨客车等车辆中。
本文从空气弹簧悬挂系统结构与特性出发进行分析,了解我国轨道客车转向架的发展,同时研究分析空气弹簧在轨道车辆上的应用。
关键词:轨道车辆;空气弹簧;应用随着我国高速铁路、轨道交通基础设施广泛建设,规模与速度时刻保持高速发展。
高速铁路与城市轨道交通车辆的高速发展,对于车辆装备要求较高,同时对于安全运行方面也有更高的要求,铁路旅客列车与城轨车辆大量的应用空气弹簧作为悬挂系统,其可以提升车辆运行安全性与稳定性,所以被大量使用,极大促进我国轨道列车领域的发展。
1空气弹簧的工作原理及作用1.1空气弹簧系统工作原理空气弹簧的结构是设计是在密封性的橡胶囊中冲入压缩气体,然后形成一定的刚度,其刚度会因为负载变化而形成弹性体。
空气弹簧结构可见图1所示。
(1)空气弹簧本体;(2)附加空气室;(3)高度控制阀;(4)回转杆;(5)调节杆图1转向架空气弹簧系统结构图要想保证车身高度不会因为载荷变化而变化,车体与转向架之间设置有高度控制阀装置,根据车辆运行情况调节弹簧高度。
回转杆利用旋转的方式控制空气弹簧充气阀与排气阀的开启,可以让压缩空气及时冲入到弹簧或者空气弹簧内部气体直接导入到附加气室内,让车辆负载变化的情况下高度依然保持恒定。
1.2空气弹簧的作用与特点空气弹簧因为负载的持续作用,导致内部气体被压缩,形成反力而出现弹性恢复力。
和普通金属弹簧对比分析,空气弹簧的优势就是减振、降噪,且可以在较大荷载的运行条件下降低弹簧刚度,所以是航空、汽车、轨道车辆的重要组成部分,对于经济与社会发展影响巨大。
下面分析空气弹簧的作用与特点:(1)重量轻。
空气弹簧的首要特性就是自重要比刚性弹簧销,所以安装到轨道车辆中,达到轻量化的要求,结构组成更加的简单。
(2)具有非线性特性。
传统应用的螺旋钢弹簧刚度性能是恒定的,而空气弹簧与之不同,刚度会因为荷载的增加而增加,所以非线性特性明显。
公交车空气弹簧(减震气囊)悬挂系统介绍
避免没有压力时使用空 气弹簧,定期检查气路 是否有泄漏,在系统没 气时,在车桥与大梁之 间加垫木,避免气囊长 时间被压
高度阀安装在大梁上,调节杆座安装在与车桥连接的支座或 托梁上,空气悬架系统通过高度阀来调整气囊高度,当整车 的承载力加大时,摆臂上摆,高度阀出气接口向气囊里充气, 承载力减小时,摆臂下摆,高度阀排气口向大气中放气。
摆杆
高度阀总成
连接杆
调整杆总成
高度阀结构图
3
进气
1
4
2
进气口
5
6
9
2.阀片 3.滤网 3
使用及维护应注意的问题
1. 应注意前后轴距的平行,并相对车架纵向中心线对称, 如超出许可范围可通过推力杆调整,这样可以确保气 囊的垂直度。(整车出厂时应检查气囊是否处于垂直 状态,允许偏差8mm)行驶中如发现有行驶跑偏时, 请注意检查轴距:首先检查前桥左右与车架纵向中心 的对称度是否一致.以前桥定位检查前后轴距的平行 度。
• 空气悬架系统有单独的储气筒,为了防止 高度阀堵塞和气囊过早老化,应保持储气 筒及管路的干燥,应经常给储气筒放水。
• 行驶中如发现有异响,请及时上地沟检查 紧固件是否松动及运动件是否干涉。
常见故障与维护
气囊鼓包
气囊内裂纹
长期暴晒硅裂
气囊故障
故障迹象
常见故障与维护
原因分析
措施
气囊端口变形 橡胶被磨坏 外层橡胶被磨损
通过减震器的阻尼,可以减小车辆行
驶中传递到车身的振动,提高整车的平顺
性,改善舒适性,同时防止车身上跳时气
囊上盖下座脱离。
高度阀总成
■ 高度阀由进气接口、阀、 出气接口、活塞杆、活 塞、排气口、驱动轴组 成。
提速客车用空气弹簧使用说明书 - 空气弹簧简介及-18页精选文档
提速客车用SYS系列空气弹簧使用检修说明书中国北车集团四方车辆研究所目录1结构特点 (1)1.1SYS600A型空气弹簧 (1)1.2SYS600型空气弹簧 (2)1.3SYS550C型空气弹簧 (2)1.4SYS550D型空气弹簧 (3)1.5SYS580型空气弹簧 (3)1.6SYS640A型空气弹簧 (4)1.7SYS640型空气弹簧 (4)2常见故障 (5)3 空气弹簧更换方法 (5)3.1 更换CW-2型转向架空气弹簧 (6)3.2 更换209HS型转向架用空气弹簧 (6)3.3 更换206KP型转向架用空气弹簧 (6)3.4 更换SW-160型转向架用空气弹簧 (6)3.5 更换CW-200型无摇枕转向架用空气弹簧 (6)4 组装和分解 (7)4.1SYS600A型空气弹簧 (7)4.2SYS600型空气弹簧 (9)4.3SYS550C型空气弹簧 (13)4.4SYS550D型空气弹簧 (14)4.5SYS580型空气弹簧 (16)4.6SYS640A型空气弹簧 (16)4.7SYS640型空气弹簧 (16)5 注意事项 (16)5.1运输和保管中的注意事项 (16)5.2组装注意事项 (16)5.3使用注意事项 (17)5.4检查、更换 (17)空气弹簧作为提速客车转向架的关键部位之一,不仅影响着客车的运行平稳性和舒适性,而且还影响客车的安全性,因此空气弹簧一旦出现故障,就应尽早找出原因,采取有效措施进行检修或更换。
但是由于空气弹簧的种类较多,好多车辆段对空气弹簧的结构还不太熟悉,给检修带来了一定的困难。
为了使运用部门熟悉各种提速客车用空气弹簧的结构特点、检修方法及注意事项,四方车辆研究所根据7种提速客车转向架的结构特点并结合售后服务以及各车辆段的实际经验,详细介绍提速客车用空气弹簧的检修方法。
1结构特点近几年来,四方车辆研究所已开发出30多种空气弹簧,其中提速客车用空气弹簧7种,其结构特点如下:1.1SYS600A型空气弹簧SYS600A型空气弹簧,由上盖、胶囊、支承座、橡胶堆、可变节流阀等组成,有效直径为Φ600mm,最大外径Φ713mm,工作高度为150mm,其结构如图1所示。
空气弹簧的刚度及阻尼特性研究
1
空气弹簧热力学特性
空气弹簧系统由空气弹簧和附加空气室组成。 空 气弹簧和附加空气室通过一节流孔连通, 如图 1 所示。
收稿日期:2004-09-22 基 金 项 目 :教育部高等学校骨干教师资助计划项目 — 16 — 图1 空气弹簧的原理图 1 ——空 气 弹 簧;2 ——节 流 孔;3 ——附 加 空 气 室
+
Study on stiffness and damping characteristic of air spring
LIU Zeng-hua, LI Fu, FU Mao-hai, BU Ji-ling
(School of Mechanical Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu, Sichan 610031, China) A b s t r a c t : The thermodynamic characteristics of air spring are introduced. Also analyzed are the vertical stiffness and dampness characteristics. The results show that the stiffness is dependent not only on the pressure and volume at static balance, but also on the change rates of efficient area and volume. The damping characteristic is relevant with the air spring structure and is influenced by external excitation frequency and amplitude. It will change accordingly with the excitation conditions. K e y w o r d s : air spring; vertical stiffness; damping; characteristic; spring suspension device
橡胶空气弹簧的研制
气囊总成的下活塞配合 。工作部分主要是过气囊高
度 中线 的下半 部分 , 因此 上 子 口 的帘 布 反包 长 要 大 于下 子 口, 以保 证下 部 的耐 曲挠性 。反 包长度 越 长 , 气 囊 的厚 度 越 厚 , 形 能 力 越 小 , 间 减 切 应 力 越 变 层
1 工艺参数对气囊成 品性 能的影 响
河 南 化 工 H N ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ C E C LI D S R E A H MIA N U T Y
20 0 7年
表 1 三种 胶 的 配 方 及 物 理 性 能
第2 4卷
此选 用方 形截 面 。胎趾 填充 胶是保 证气 囊上 部 肩部 尺 寸和下 部尺 寸 的正确 , 目的稍有 不 同 , 下部 不仅 填
钢 丝 圈直径 同总 成法 兰 的配合 必须保 证气 囊 的 密封 性 能 , 径过 大 , 口部 位 橡 胶 层 过厚 , 直 子 引起 硫
化时钢丝圈偏移 , 造成使用时磨损脱层漏气 ; 过小 , 装模困难 , 口部位漏帘 布 , 子 使用安装 困难且易装
偏, 同法 兰配 合不 好 。钢 丝 圈截 面形 状 为 圆 形 时受 随 着帘 布角度 的增 大 , 囊 的径 向刚度 增 大 、 气 工
p o u tp o e te n s ha a trsi s o u be i p i g a e g a a te r d c r p ris a d u e c r c e tc fr b r ars rn r u r n id. i Ke r s:u be i p n ;v l a z t n d e y wo d r b r ars r g i u c nia i i o
1 3 钢 丝 圈形状 、 寸和 胎趾 尺寸 、 . 尺 形状 的确 定
商用车膜式空气弹簧静刚度的有限元分析
膜式空气弹簧的上盖板通过扣压的方法与气 囊 上 开 口 固 定,可 以 保 证 气 囊 在 工 作 中 不 发 生 漏 气 和 脱 落。 上 盖 板 中 心 装 有 橡 胶 缓 冲 块,可 以 保 证空气弹簧在极限或者失效工况下能提供必要的 支撑。根据有限元模型的简化方法和静刚度试验 工 况,取 膜 式 空 气 弹 簧 的 上 盖 板 与 膜 式 空 气 弹 簧 的 接 触 面 及 压 缩 过 程 中 可 能 接 触 到 的 面,建 立 离 散刚性面,如图4所示。
50
45
40
ۆՓҦkN
35
3
30
1
25
20
2
15
10 200 150 100 50 0 50 100 150 200 Ԍ᎕᧙mm
1—方案A;2—方案B;3—方案C。
图6 等压下3种方案膜式空气弹簧的静刚度仿真曲线
从 图6可 以 看 出:在 囊 皮 采 用 膜 单 元 法 模 拟
时,采 用 流 体 腔 法 和 均 布 载 荷 法 表 征 气 体 压 力 对
空 气 弹 簧 与 车 身 储 气 罐 连 通,通 过 车 体 上 的 高 度 控 制 阀 调 节 空 气 弹 簧 内 的 气 体 压 力,工 作 原 理如下:在载荷增大时车体下降,高度控制阀的进 气阀打开,将空气压入空气弹簧,直到空气弹簧恢
Copyright©博看网. All Rights Reserved.
在相同工作高度下,方案A,B和C的膜式空气 弹簧外直径分别为311. 2,312. 2和311. 2 mm。不 同气体压力表征方法对膜式空气弹簧的外直径计 算没有影响,囊皮建模方法对外直径影响较小。
空气弹簧工作原理
空气弹簧工作原理空气弹簧是一种利用气体压缩和膨胀来实现弹簧功能的装置,它在工业和汽车领域有着广泛的应用。
空气弹簧的工作原理是基于气体的压缩和膨胀特性,下面我们将详细介绍空气弹簧的工作原理。
首先,空气弹簧的工作原理与气体的压缩和膨胀有关。
当气体被压缩时,分子之间的距离减小,分子间的相互作用增强,从而使气体的压力增加。
而当气体膨胀时,分子之间的距离增大,分子间的相互作用减弱,从而使气体的压力减小。
空气弹簧利用这一原理,通过调节气体的压缩和膨胀来实现弹簧的功能。
其次,空气弹簧的工作原理与容积和压力的关系密切相关。
根据波义尔定律,气体的压力与其容积成反比。
当空气弹簧内的气体被压缩时,气体的压力增加,同时弹簧的压缩量也增加;当气体膨胀时,气体的压力减小,同时弹簧的膨胀量也减小。
因此,通过控制气体的容积和压力,可以实现空气弹簧的工作。
再次,空气弹簧的工作原理与气压调节装置有关。
空气弹簧通常配有气压调节装置,可以通过增加或减少气体的压力来调节弹簧的硬度和高度。
当需要增加弹簧的硬度和高度时,可以增加气体的压力;当需要减小弹簧的硬度和高度时,可以减小气体的压力。
这样一来,空气弹簧就可以根据实际需要进行灵活调节,满足不同工况下的要求。
最后,空气弹簧的工作原理与密封性能和材料选型有关。
空气弹簧需要具有良好的密封性能,以确保气体不泄漏,从而保持弹簧的稳定工作。
此外,空气弹簧的材料选型也至关重要,需要具有足够的强度和耐磨性,以确保弹簧在长期使用中不会出现损坏和泄漏现象。
综上所述,空气弹簧的工作原理是基于气体的压缩和膨胀特性,通过控制气体的压缩和膨胀、容积和压力、气压调节装置以及密封性能和材料选型来实现弹簧的功能。
空气弹簧在工业和汽车领域有着广泛的应用,其工作原理的深入理解对于提高空气弹簧的设计和应用具有重要意义。
空气弹簧资料
能利用静态性能曲线图表确定工作参数选型
(一)、对静态性能曲线图表的解释
1、图表的底轴线[1],表示橡胶空气弹簧的工作表示。
2、右边轴线[2],表示橡胶空气弹簧的内部容积,其单位用Kn表示,它是底轴线的[1]函数。
3、左边轴线[3],表示橡胶空气弹簧的内部容积,其单位用dm3表示,也是底轴线的[1]函数。
a、计算330mm高度处相交于点[14]受力为F3=35.1Kn
其有效面积
b、计算点[13]的工作压力:
注意
以上是隔振体的静态参数,用户根据实际应用经过必要的估算,可以导出它在运动过程中相应的动态参数。
联系我们
公司名称:
西安弘力橡胶有限责任公司
公司地址:
陕西省西安经济技术开发区沣京工业园沣京二路16号
橡胶空气弹簧端封形式及装配结构
Types code &name of Rubber air spring
橡胶空气弹簧产品型号、代号及命名
西安弘力橡胶有限责任公司
西安弘力橡胶有限责任公司,原名西安市户县橡胶密封件厂,创建于1985年,迄今已有20余年历史.2003年搬迁,改造、扩建,迁址于西安经济技术开发区沣京工业园,地处西汉高速路畔,交通十分发达.公司占地面积10000多平方米,新建投资规模1200余万元,职工人数60余人,年销售额1000万元以上.主要生产橡胶空气弹簧,橡胶气囊,空气弹簧等系列产品.
1、确定空气冲程调节器的行程S。
S=最大推荐高度375mm-最小推荐高度120mm=255mm。
2、确定任何已知高度上的力:只要将高度点向上垂直移动,相交于任何一个静态压力曲线上的点,以此点向右划水平线,相交于右轴力刻度线上的点,以该点取读数值。
中低速磁浮列车用新型空气弹簧的研制
于该 车 型 的新 型空 气弹 簧 的研 制工作 。
1 空 气 弹 簧 技 术 要 求
( )每 辆磁 浮 车有 5个 悬 浮 架 , 个 悬 浮 架 上 安 1 每
装 4个 空气 弹簧 , 每辆 车共 2 O个空 气弹 簧 。
( )空 气 弹簧在 标准工 作高 度下 的垂 向载荷 与 内 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
收 稿 日期 : 0 2 0 0 2 1 - 2 1
由橡胶 垫 、 囊 、 装 座 、 套 、 擦 块 、 尘 套 等 组 胶 安 护 摩 防 成 。其 主要 特点 是 :
( )采用 约束 膜 式 结 构 , 1 因而 具 有 较 小 的 垂 向 刚 度 和较 大 的横 向刚度 , 利 于 获 得适 中 的垂 向和 横 向 有 悬 挂特性 。 ( )采 用橡 胶 垫 支 承 结 构 , 以在 空 气 弹 簧无 气 2 可
空 气 弹簧 能 够 满足 中低 速 磁 浮列 车 的有 关设 计 要 求 。
关键 词 : 中低 速磁 浮 列 车 ; 气弹 簧 ; 计 ; 算 ; 验 空 设 计 试
中 图 分 类 号 : 7 . 3 . U2 0 3 1 5
文 献 标 识 码 : B
中低速 磁浮列 车是 近年来 发展 较迅 速 的绿 色 环保 轨道交 通运 输模 式 。列 车 无 黏着 驱 动 运行 , 轨道 无 与 摩擦 、 低噪声 、 粉尘 排放 ; 无 列车采 用特 殊抱轨 设计 , 不 会 发 生脱轨 和侧 翻现 象 ; 比轨 道交通 , 相 中低 速磁 浮系 统 的综合造 价 仅为地 铁 的三 分之 二 、 中运 量 轻 轨 的 四 分之三, 同时可 节省车 轮 、 承等 机械部 件 的更 新 维护 轴 费用 , 寿命 周 期成 本 更低 ; 车能 适 应 风沙 、 全 列 雨雪 天
空气弹簧特性分析
结构设计
优化空气弹簧的结构设计, 使其具有更好的刚度、阻 尼和稳定性。
制造工艺
采用先进的制造工艺,确 保空气弹簧的质量和性能。
未来发展趋势
智能化
随着智能化技术的发展, 空气弹簧有望实现智能化 控制,进一步提高其性能 和稳定性。
环保化
随着环保意识的提高,环 保型的空气弹簧将越来越 受到关注和应用。
定制化
随着个性化需求的增加, 定制化的空气弹簧将更加 普及和流行。
THANKS
感谢观看
3
焊接工艺
将金属部件焊接在一起,形成完整的空气弹簧结 构。
03
空气弹簧的动态特性
刚度特性
总结词
空气弹簧的刚度特性是指其抵抗变形的能力。
详细描述
空气弹簧的刚度特性主要取决于其内部气压和结构尺寸。随着内部气压的增加,空气弹簧的刚度也会相应增大, 使其更难以发生变形。此外,不同结构的空气弹簧具有不同的刚度特性,例如,膜片式空气弹簧的刚度相对较低, 而钟罩式空气弹簧的刚度则相对较高。
自适应特性
总结词
自适应特性是指空气弹簧在不同工作条件下能够自动调整自 身高度和刚度的能力。
详细描述
由于空气弹簧内部气压的可调性,使其能够在不同的负载和 温度条件下自动调整自身的高度和刚度,以保持稳定的工作 状态。这种自适应特性使得空气弹簧在各种工业领域中得到 了广泛应用。
使用寿命
总结词
使用寿命是衡量空气弹簧性能的重要指标之一,它反映了空气弹簧能够持续工作的时长。
工作原理
原理
通过向气囊内充入不同压力的气体, 使空气弹簧产生不同的变形和刚度, 从而起到支撑、减震和隔振的作用。
工作过程
当受到外部载荷时,空气弹簧发生变 形,内部气体受到压缩或扩张,产生 反作用力抵抗外部载荷,实现减震和 隔振效果。
空气弹簧标准及性能参数
3
2
图:有效面积和承载力: AW=F/P 式中:AW---橡胶空气弹簧有效面积,mm , F—橡胶空 气弹簧负荷,kN, P—橡胶空气弹簧的内压,MPa, 3.10 有效直径 De
按有效面积计算的圆直径。 最大外径Dm 橡胶空气弹簧在充入最大工作气压后,在整个工作行程中所达到的最大 外直径。 爆破压力 橡胶空气弹簧进行爆破试验时,爆破时橡胶空气弹簧内达到的最大压力。 4. 产品分类 4.1 产品类型 橡胶空气弹簧按形状分为囊式、膜式和袖筒式三大类。按密封结构形式分为压力自封 式、轮缘夹紧式、箍环密封式和混合式四大类。 产品型号(略) 5. 技术要求 6 运输与贮存 橡胶空气弹簧在运输与贮存过程中,应尽量保持干、阴晾。应避免暴晒,禁止与酸、 碱、油和其它有机溶剂接触,远离热源。
3.7 最低高度 HL 橡胶空气弹簧总成在设计高度时充入最大工作气压后压缩到极限位置时的高度。
工作行程 S 橡胶空气弹簧总成最高高度与最低高度之差值。橡胶空气弹簧可在此范围
内振动。
有效面积 Aw 能将空气弹簧内的空气压力以力的形式传递到与之相接触零件上的平
面。 在柱塞或缸体这样的刚性结构体上,有效直径 dw 的尺寸是柱塞内直径的尺寸。 而 在柔性结构的空气弹簧上,有效直径 dw 则始终小于空气弹簧的外直径。在空气弹簧 胶囊壁上,切线垂直于弹簧力以及承载力的地方,有效平面 AW 就是外界线,就是膜式弹 簧的最低弯曲点或多曲弹簧的活动环的最高和最低点。
另一组是将橡胶空气弹簧总成调整到建议设计高度然后向橡胶空气最高高度最低高度弹簧总成内充入一定气压的空气关闭进气阀门保证空气弹簧总成在上下运动过程中气压不泄漏测量出位移与负荷能力变化的曲线叫做变压曲线如图08分别表示空气弹簧在设计高度时气压为03mpa05mpa08mpa位移与负荷能力曲线作为在某一设计高度时使用橡胶空气弹簧的依据
出口巴西动车组用SYS540K型空气弹簧的研制
2 j ・
铁 道 车 辆 第 5 1 卷 第 3期 2 0 1 3年 3月
表 2 出 口巴 西 动 车 组 用 空气 弹 簧
橡 胶 堆 垂 向刚 度 要 求
高分 子 聚 乙烯摩 擦块 均满 足 摩擦 因数≤ 0 . 0 6的要 求 ,
但 Байду номын сангаас于 聚 四氟 乙烯 摩擦块 价格 远高 于超 高分 子聚 乙烯
( 7 )空 气 弹簧 刚度要 求见 表 1 ( 附加 气 室为 6 0 L, 振 幅为 ± 1 0 am) r , 橡 胶堆 垂 向刚度 要求 见表 2 。
图1 S Y S 5 4 0 K 型 空 气 弹 簧结 构
表1 出 口 巴西 动 车 组 用 空气 弹 簧 刚度 要 求
2 空气弹簧的主要技术要求
( 1 )空车 载荷 为 7 9 k N, 超 载载荷 为 1 4 5 k N, 空气 弹簧有 效 直径 为 5 4 0 mm。 ( 2 )水 平 最大 变位 能力 为 ± 1 3 5 mm, 垂 向最 大 变
位 能力 为 ±6 0 mm 。
符合 其技 术规 范 的要求 , 对其 定 载 荷 高 度等 参 数 进 行
调 整后 即可应 用 于出 口巴西 动车组 上 。出 口巴西动 车 组 用 空气 弹 簧要 求 横 向 变 位 能 力 达 到 ± 1 3 5 mm, 因
此, 需将 大 曲囊胶 囊 与锥 形 橡 胶堆 配 合 使 用方 能 满 足
( 1 . 长 春 轨 道 客 车 股 份 有 限公 司 转 向 架 开 发部 , 吉林 长春 1 3 0 0 6 2 ;
2 . 青 岛 四方 车辆 研 究 所 有 限公 司 减 振 事 业 本 部 , 山东 青岛 2 6 6 0 3 1 )
车厢底部空气弹簧的作用
一、
关键部件空气弹簧介绍
空气弹簧是利用橡胶气囊内部压缩的反力作为弹性恢
复力的一种弹性元件,是汽车空气悬架的核心部件。
前空气弹簧与减振器进行合装,后空气弹簧与减振器通常分开布置。
空气弹簧作为一个充满压缩空气的橡胶气囊
1.可以通过控制充气量来调整车身高度。
通过给气囊充气,增加离地间隙,升高车身,提高整车通过性;
2. 通过给气囊放气,降低车身,提高高速行驶稳定性,减小了整车风阻系数,提高行驶经济性;
3. 通过单轴或整车高度降低,实现便于装卸货物及便于驾乘人员上、下车功能。
相较于传统螺旋弹簧,空气弹簧具有以下特点:
1. 相较于传统螺旋弹簧的线性刚度,空气弹簧具有非线性刚度特性,并且其刚度特性曲线可根据整车需求来进行设计。
比如空气弹簧可以在车辆处于标准高度附近时具有较低的刚度值,使空气悬架获得较低的固有频率,以提升车辆平稳行驶时的驾乘舒适性;可以在负载变化时(空载和满载时),匹配不同的初始刚度,始终保证驾乘的舒适性。
而在车轮上跳、空气弹簧压缩过程中,增大空气弹簧刚度,抑制路面通过车轮传递给车身的冲击,防止缓冲块被击穿,从而
进一步提升乘坐舒适性和操纵稳定性。
2.空气弹簧在隔绝高频振动和噪音方面相对传统的钢弹簧有很大的改善。
在振动过程中,橡胶皮囊由于伸缩、翘曲,有很小的内摩擦,所以很难传递高频振动;空气和橡胶能够吸收振动,因此具有很好的隔音性能。
出口印度SYS640G型空气弹簧的研制
() 5 空气 弹簧 在 附加 气 室 容 积 为 2 振 幅为 ± 0L、
2 0mm 时的 刚度 要求 见表 1 。
形尺 寸 为评 价 目标 , 比分 析 了小 曲囊 式 、 曲囊 式 对 大 和腰 带式 3种 空 气 弹 簧 , 终 确 定 采 用 S 6 0 型 最 YS 4 G
腰带 式 空气 弹 簧 , 设 计 方 案 获 得 印度 铁 路 研 究 中 该
心 的认 可 。
由表 2可 以看 出 , 能够 满 足 承 载力 的 空气 弹簧 型 号 较多 , 包括 7种小 曲囊式 和 1种大 曲囊 式空气 弹簧 ,
国铁采 用金 属上盖 的要 求 。因此 , 既有 空 气 弹簧 都不
能够满 足要求 , 需要 进行新 产 品的开发 。
l 空气 弹 簧 主 要 技 术 要 求
( )空 车载荷 为 5 N, 1 0k 重车 载荷 为 1 0k 最 大 8 N,
内 部 压 力 不 超 过 0 6MP ; . a
车 辆 产 品 与 零 部 件
文章 编 号 :027 0 (0 0 0 —0 60 1 0-6 2 2 1 )30 2—4
铁道车辆 第4 卷第3 21年3 8 期 0 0 月
出 口印 度 S 6 型 空 气 弹 簧 的研 制 YS 4G 0
杜 尚
( 岛 四 方 车辆 研 究所 有 限公 司 减 振 事业 部 , 东 青 岛 2 6 3 ) 青 山 6 0 1
簧。
表 1 C 4 6型 转 向架 用 空 气 弹 簧 刚度 要 求 K 0
空气弹簧的分类及简介
式中: 为空气弹簧的垂向刚度。
由式(1-2)知,当载荷 增加时, 也变大,而固有频率 在数值上基本不变,如图1-8所示。所以无论是重载还是轻载都能保证很好的隔振效果。
4)空气弹簧的刚度具有可调性,可借助改变气室的容积或内腔压力来改变系统的刚度。不管载重量多少,都可以根据需要改变空气压力,来调节空气弹簧刚度,也可以用增加辅助空气室的办法增加其内容积,以减小刚度。
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。
(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[图1-3 (c) ]
平板型[图1-3 (a)、(b) ]
耳垂型[图1-4 (b) ]
2.我国的分类:
空气弹簧:囊式空气弹簧[图1-2、1-3 ]
约束膜式空气弹簧[图1-4 (a) ]
自由膜式空气弹簧[图1-4 (b) ]
其他
图1-3囊式空气弹簧橡胶囊模型
(a)双曲(b)三曲(c)单曲
(a) (b)
图1-4膜式空气弹簧橡胶囊模型
(a)约束膜材料和独特的结构,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。
空气弹簧杠杆比
空气弹簧杠杆比空气弹簧杠杆比是指在弹簧杠杆系统中,弹簧的力与杠杆的力之间的比值。
它是弹簧杠杆系统中的一个重要参数,决定了系统的力学特性和运动规律。
本文将从理论和应用两个方面来介绍空气弹簧杠杆比。
一、理论基础1. 弹簧杠杆系统简介弹簧杠杆系统是一种常见的力学系统,由弹簧和杠杆组成。
弹簧是一种储存弹性势能的元件,具有一定的弹性特性;而杠杆则是作用力的传递和调节装置,通过其杠杆效应可以放大或减小力的作用效果。
2. 空气弹簧的特点空气弹簧是一种以气体为介质的弹簧,其工作原理是通过气体的压缩和膨胀来实现弹性调节。
相比于传统的金属弹簧,空气弹簧具有体积小、重量轻、刚度可调等优点,被广泛应用于工业生产、航空航天等领域。
3. 空气弹簧杠杆比的计算公式空气弹簧杠杆比可以通过弹簧的刚度和杠杆的长度来计算。
一般来说,空气弹簧的刚度越大,杠杆的长度越小,空气弹簧杠杆比也就越大。
二、应用实例1. 工业生产中的应用空气弹簧杠杆比在工业生产中具有重要的应用价值。
例如,在机械加工中,可以利用空气弹簧杠杆比来调节加工过程中的力度,从而保证加工质量和效率。
另外,在汽车制造中,空气弹簧杠杆比也可以用来调节悬挂系统的刚度,提高行驶的舒适性和稳定性。
2. 航空航天中的应用空气弹簧杠杆比在航空航天领域也有广泛的应用。
例如,在飞行器的起落架系统中,空气弹簧杠杆比可以用来调节起落架的缓冲性能,保证飞行器在起降过程中的平稳性和安全性。
此外,空气弹簧杠杆比还可以用于飞行器的姿态调节和操纵系统,提高飞行的灵活性和操控性。
三、总结空气弹簧杠杆比作为弹簧杠杆系统的重要参数,对系统的力学特性和运动规律具有重要影响。
理论上,空气弹簧杠杆比可以通过弹簧的刚度和杠杆的长度来计算。
应用上,空气弹簧杠杆比在工业生产和航空航天等领域有广泛的应用,可以用来调节力度、提高舒适性和稳定性,以及改善飞行器的操控性能。
空气弹簧杠杆比是一个重要的力学参数,其理论基础和应用价值都非常广泛。
空气弹簧标准及性能参数
dw 则始终小于空气弹簧的外直径。在空气弹簧 A W 就是外界线,就是膜式弹
胶囊壁上,切线垂直于弹簧力以及承载力的地方,有效平面 簧的最低弯曲点或多曲弹簧的活动环的最高和最低点。
3
图:有效面积和承载力:
A W =F/P 式中: A W--- 橡胶空气弹簧有效面积, mm , F — 橡胶空
二.橡胶空气弹簧性能特点及应用
三 如何使用橡胶空气弹簧性能曲线及数据表 三 . 橡胶空气弹簧使用中注意的问题 四 . 橡胶空气弹簧常见故障及原因分析
.........................................................................10 .....................................................................12
证通过了复评换证审核, 2002 年 5 月通过了轮 胎强制性认证( CCC 认证)现场审核和 DOT 产品安全标志认证和
1
目 录
一 橡胶空气弹簧技术标准 ......................................................................................3 .............................................................................4 ...........................................................9
五 . 橡胶空气弹簧技术数据表 .....................................................................................13 六.前进牌橡胶空气弹簧与其它品牌规格型号对照表 七 . 附橡胶空气弹簧性能曲线及数据表 ...........................................15 .....................................................................16
【精品推荐】-空气弹簧技术现状及发展趋势
空气弹簧技术现状及发展趋势李汉堂(曙光橡胶工业研究设计院,广西 桂林 541004)摘要:本文简要介绍了国内外空气弹簧的发展历史、现状、主要特点、应用范围以及今后的发展趋势,同时还阐述了空气弹簧胶囊的原材料应用和配方研究等。
关键词:空气弹簧;胶囊;历史;性能;用途;发展趋势中图分类号:TQ336.5 文章编号:1009-797X(2010)06-0016-09文献标识码:A DOI:10.3969/J.ISSN.1009-797X.2010.06.004作者简介:李汉堂(1950-),男,副译审,从事化工信息和期刊编辑工作。
收稿日期:2009-10-21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。
空气弹簧以其良好的减振和隔振性能而被广泛应用于汽车、铁道车辆、舰船、航空、工业等领域的动力机械、电子设备、仪器仪表、化工机械等设备。
空气弹簧诞生于19世纪中叶,有专利记载,1847年J o h n L e w i s 就申请了空气弹簧的发明专利。
在空气弹簧诞生后,很多人在空气弹簧的密封性、结构的改进、应用上进行了大量的研究。
空气弹簧最早被用作有轨电车悬架的减振元件,1910年George Bancroft 获得了将空气弹簧应用于汽车悬架上的专利。
而第一辆装有空气弹簧的汽车产品出现在1914年,是由发明家George Westinghouse 设计制造的,但是由于橡胶制品还有缺陷,导致当时的这些专利和产品没有得到商业应用。
直到上个世纪中叶,随着合成人造橡胶的出现,才使空气弹簧得到了真正的应用。
1953年通用汽车公司生产的豪华大客车使用了费尔斯通(F i r e s t o n e )公司提供的以空气弹簧为主要减振元件的悬架系统,使得空气弹簧得到了飞速发展。
在空气弹簧得到商业上的推广以后,空气弹簧悬架系统的控制理论与方法成为研究重点。
G.J.S t e i n 利用前馈与反馈相结合的“天棚”控制理论,研究了座椅上假人的垂直振动响应并用计算机进行模拟;1984年福特汽车公司在C o n t i n e n t a l M a r k V I I I 型汽车上成功地应用了电子控制空气弹簧悬架系统,从此开始了空气弹簧的智能控制时代。
支柱式空气弹簧减震器 结构原理
支柱式空气弹簧减震器结构原理下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!一、简介支柱式空气弹簧减震器是一种常见的汽车悬挂系统,它通过空气弹簧和减震器的结合,能够有效地减少汽车在行驶中的颠簸和震动,提高行车的平稳性和舒适性。
空气弹簧的简介与设计PPT课件
第3页/共24页
2.空气弹簧结构和分类-胶料
耐热氧—生胶体系的优选
NR与CR气囊胶料性能比较
性能
NR
CRLeabharlann 硬度(邵氏A型)/度66
54
拉伸强度/Mpa
25.8
21.1
扯断伸长率/%
640
792
热老化性能(100℃×7d)
硬度变化/度
+21
+16
扯断强度变化率/%
-65
-11
扯断伸长率变化率/%
-278
神马实业股份有限公司产品
930dtex/2-10000米次规格帘线; 单丝重量为930g; 98.4EPD—密度为98根/10cm; 54″—幅宽为54英寸,即约为137cm;
第11页/共24页
3.空气弹簧性能要求与失效模式
GB/T13061-1991 《汽车悬架用空气弹簧 橡胶气囊 》 GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》 HG/T 2198-2011 《硫化橡胶物理试验方法的一般要求》 GB/T531-2008 《硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法》 GB/T 2941-2006 《橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序》 GB/T13934-2006 《硫化橡胶或热塑性橡胶屈挠龟裂和裂口增长的测定》 GB/T14450 -2008《胎圈用钢丝》 GB/T 9102-2003《锦纶6轮胎浸胶帘子布》
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
tex是特,tex指1000米长的纤维束的克数 D是旦尼尔,简称旦,指9000米长的纤维束的克数 换算关系:即1tex=10dtex, 1D=10/9dtex
神马实业股份有限公司产品
930dtex/2-10000米次规格帘线; 单丝重量为930g; 98.4EPD—密度为98根/10cm; 54″—幅宽为54英寸,即约为137cm;
尼龙66
浸胶帘子 布广泛适 用于橡胶 工业的轮 胎骨架材 料,具有 强度高、 耐高温、 耐疲劳、 耐冲击等 优良特性 ,适用于 斜交载重 胎、工程 胎、航空 胎。
2.空气弹簧结构和分类-帘子布 1400dtex/2
dtex:分特,重量单位,指10000米长的纤维束的克数
(纱线和纤维都很细,用每米的重量来表达没有实际意义)
空气弹簧耐压强度试验台
5.空气弹簧有限元分析技术
空气弹簧有限元计算分析
5.空气弹簧有限元分析技术
35 30 25 20 15 10 5 0 0 20 40 60 80 100 位移(mm) 120 140 160
载荷(kN)
载荷(kN)
7bar
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 40 80
目
1
2 3 4 5 6
录
空气弹簧发展史
空气弹簧结构和分类 空气弹簧性能要求与失效模式 空气弹簧的试验与检测 空气弹簧有限元分析技术 空气弹簧计算算例与有限元分析算例
1.空气弹簧发展史
1580年,四轮马车上使用钢板弹簧(悬架)。 1900年,美国人哈德福发明了第一个汽车减振器。 1933年,美国凡士通公司(哈维·凡世通 Harvey Firestone)研发出第一个空气弹簧。
3.空气弹簧性能要求与失效模式
GB/T13061-1991 《汽车悬架用空气弹簧 橡胶气囊 》
GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》 HG/T 2198-2011 《硫化橡胶物理试验方法的一般要求》 GB/T531-2008 《硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法》
2.空气弹簧结构和分类-胶料
耐疲劳老化—防老体系优化 由于减振橡胶是在动态下使用的,它的老化(氧老化、臭氧老化、和 疲劳老化)远比静态时严重得多,各老化因素不仅单独作用,还以各种各
样的耦合形式对橡胶施加作用,如机械方面的影响因素(载荷、振动条件
等)常常有大气中的氧、臭氧和光等参与作用,还有热(温度)也参与作用, 从而将导致橡胶的发粘(切断交联)硬化(交联的进行)或者龟裂及裂纹等现 象发生,所以防老剂的使用及其配合十分重要。同时,新型防老剂的开发 应用也有很好的前景。
GB/T 2941-2006 《橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序》 GB/T13934-2006 《硫化橡胶或热塑性橡胶屈挠龟裂和裂口增长的测定》 GB/T14450 -2008《胎圈用钢丝》 GB/T 9102-2003《锦纶6轮胎浸胶帘子布》 ……
空气弹簧设计建议了解的相关标准
3.空气弹簧研发流程
从生胶体系、硫化体系和防老体系考虑进行配方设计,使三者达到共硫化。
2.空气弹簧结构和分类-胶料
耐热氧—交联形态最佳化
NR和CR硫化曲线对比
三种硫化体系的并用胶硫化曲线
根据NR(天然橡胶)和CR(氯丁橡胶)胶料的硫化曲线不同,探索不同硫化体系对胶料硫化性能的影 响,使外层胶和帘布胶的粘合问题得以解决。
空簧产品的疲劳性能比较 产品名称 胶囊胶料 产品疲劳试验结果
EQ6111汽车空簧
NR配方 CR配方
疲劳次数50万次时产品破坏 疲劳次数300万次后产品完好
2.空气弹簧结构和分类-胶料
改进前后空气弹簧气囊老化实物图
天然橡胶气囊(使用1年后表面龟裂)
氯丁橡胶气囊(使用1年后表面完好)
2.空气弹簧结构和分类-尼龙66帘子布
外层胶 第二层帘子布 第一层帘子布 内层胶
外层胶----耐老化、耐屈挠、有较高的定伸应力 内层胶----耐老化、好的气密性 帘布胶----与帘线的粘结性能好 钢丝胶----较高的定伸应力、与钢丝的粘结性能好、压出性能好
2.空气弹簧结构和分类-胶料
耐热氧—生胶体系的优选
NR与CR气囊胶料性能比较
性 能 NR 66 25.8 640 CR 54 21.1 792 硬度(邵氏A型)/度 拉伸强度/Mpa 扯断伸长率/% 热老化性能(100℃×7d) 硬度变化/度 扯断强度变化率/% 扯断伸长率变化率/% 耐臭氧老化性能 +21 -65 -278 +16 -11 -44
CR硫化胶中各组分都会影响材料的焦烧性能,从抑制胶料在室温下发 生从α聚合体向β聚合体转化入手,改善胶料的加工和储存稳定性。
2.空气弹簧结构和分类-胶料
耐疲劳老化—防老体系优化
空簧胶料的耐屈挠性能比较 胶料的耐屈挠性能 不出现龟裂的屈挠次数,万次 达到6级的屈挠次数,万次 原NR配方 6.6 37.4 改进前CR 37.4 52.4 改进后CR 大于200 大于200
3.空气弹簧性能要求与失效模式-性能曲线
3.空气弹簧性能要求与失效模式
空气弹簧失效鱼骨图 胶料耐老 化性差 外层胶 橡胶气囊
帘布层
胶料气 密性差
性能 不好
与内、外层 胶粘合不牢
钢丝胶 胶料耐曲 挠性不够
胶与钢丝 粘合不牢
上座
强度不够
内 层 胶
与帘布胶 粘合不牢 胶料气 密性差
空气弹 簧失效
强度不够
性能试验
空气弹簧动力学模型
样机试制
结构设计
整车动力学模型
计算分析
模具设计及制造 零部件加工 工艺设计
综合性能试验 垂向疲劳试验 高、低温试验 爆破试验
客户样件 / 车辆参数悬挂优化
ADAMS
ABAQUS UG Pro/engineer Solidworks AutoCAD
3.空气弹簧性能要求与失效模式-性能曲线
1934年,美国凡士通公司研制出空气弹簧悬架系统(AIREDE空气弹簧)。
1934年,通用汽车公司采用了前螺旋弹簧独立悬架。 1938年,别克汽车第一次将螺旋弹簧应用到汽车后悬架上。 1944年,凡世通公司与通用汽车公司合作,在通用客车上进行了空气弹簧首次装车试验。 1950年,福特汽车公司的麦弗逊制成了麦弗逊式独立悬架,是轿车上应用较多的悬架形式。 1953年,通用汽车公司经过大量的产品研制开发工作,开始生产装有空气悬架的客车。 1984年,林肯大陆轿车采用了可调整的空气悬架系统,从此电控悬架在汽车上开始采用。
5bar
120 位移(mm)
160
200
空气弹簧有限元分析及数据处理
6.空气弹簧计算算例与有限元分析算例 2B5272提升桥应用计算算例
6.空气弹簧计算算例与有限元分析算例
2B5272提升桥应用计算算例
6.空气弹簧计算算例与有限元分析算例
2B8677空气弹簧ABAQUS有限元分析算例
下座
强度不够
橡胶老化
橡胶支撑
4.空气弹簧的试验与检测
六通道电液伺服空气弹簧综合性能试验台 气囊24h的内压降不得超过0.02MPa。 气囊的破坏内压不得低于2.00MPa。 气囊帘布层间的粘附强度不得低于6kN/m。 气囊的台架寿命不得低于300万次。 垂向动特性试验台
4.空气弹簧的试验与检测
高低温恒温恒湿试验箱
NR/CR气囊胶料性能比较
(40℃×48h×55%RH,
50p结构中,含有乙烯基氯,致使CR中双键和取代基的反应活跃都下降,对比而言,
CR/NR或纯CR生胶体系均比以往国内采用的纯NR生胶体系的老化性能优异。
2.空气弹簧结构和分类-胶料
耐热氧—交联形态最佳化
对交联形态最佳化的减振橡胶来 讲,出于物性和加工性能两方面 的原因,多数场合是采用硫黄进 行交联的。兼备耐热性和耐疲劳 性,这在改善橡胶类材料的耐热 性上是十分重要的,配方上大多 采用半有效硫化体系。
……
目前,空气弹簧和悬架技术仍在发展中。
2.空气弹簧结构和分类
1. 2. 3.
膜式结构 囊式结构 混合式
装配用螺柱 装配&气路螺柱 装配用螺孔 气路接口 盖板 囊皮 缓冲块
4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
活塞
活塞装配用紧固件 腰环钢圈
2.空气弹簧结构和分类
囊皮结构
1. 2. 3. 4.