空氣彈簧結（jié）構及相關介紹？

　　問：空氣彈簧結構及相關介紹？

　　答（dá）：

　　談到彈（dàn）簧家族裏一個舉足輕重的人物空氣（qì）彈簧（huáng），那筆者可是要大書特書了。您可能會有疑問，為何空氣（qì）彈簧就有如此待遇呢，實則是因為它的功能（néng）作用，用途都是（shì）在太（tài）廣泛了，在汽車，航空，醫療（liáo）器械，家具等幾乎個個方麵均有廣泛的應用。那麽空氣彈（dàn）簧究（jiū）竟（jìng）有（yǒu）何特性（xìng）呢，能（néng）讓它如此的適應各種環境，今天小（xiǎo）編就為各位好好的介（jiè）紹一下，何為神奇的空氣彈簧，當然可（kě）不要看（kàn）它的名字是講空氣呢。

　　向左轉|向右轉

　　空氣彈簧是在一個密封的容器（qì）中充入壓縮空氣，利用氣體可壓（yā）縮性實現其彈性作用。空氣彈簧具有較理想的非線性（xìng）彈性特性，加裝高（gāo）度（dù）調節裝置後，車身高度不隨載荷增（zēng）減而變化，彈簧剛（gāng）度可設計得較低，乘坐舒適性好。但空氣彈簧懸（xuán）架結構複雜（zá）、製造成（chéng）本高。

　　工作（zuò）原理（lǐ）是在密閉的壓力（lì）缸（gāng）內充（chōng）入（rù）惰（duò）性氣（qì）體或者油氣混（hún）合（hé）物（wù），使腔體內的（de）壓力高於大氣（qì）壓的幾倍或者幾十倍，利用活（huó）塞杆的橫截麵積小於活塞的橫截麵積從而產生（shēng）的（de）壓力（lì）差來實現活塞杆的運動。由於原理（lǐ）上的根本不同（tóng），氣彈簧比普通彈簧有著很顯著的優點（diǎn）：速度相（xiàng）對緩慢、動態力變化不大(一般在1：1.2以內)、容（róng）易（yì）控製；缺點是相對體積沒（méi）有螺旋彈簧小，成（chéng）本高（gāo）、壽命相對短。

　　膜式空氣彈簧主要由（yóu）上蓋板、活塞、橡膠氣（qì）囊和（hé）緩衝塊組成。橡膠氣囊是由內層橡膠、外層橡膠、簾布層和子口鋼絲圈四部分硫化而成。內層橡膠（jiāo）和外層橡膠都屬於超（chāo）彈性材料，內層橡膠主要起密封（fēng）作用，外層橡膠除（chú）了密封（fēng）外，還起保護（hù）作（zuò）用。簾布層是簾線橡（xiàng）膠複合材料，屬於各向異性材料，用於（yú）承受囊體的載荷，對（duì）空氣彈（dàn）簧的承載能力和耐久性起著決定性作用（yòng）。簾線方向與橡膠氣囊的子午線方向成一定角度，稱為簾（lián）線角。緩衝墊在空氣彈簧中是一個可選件，在空氣彈簧（huáng）漏氣（qì）或失效情況下起作用。本文討論的膜式空氣彈（dàn）簧中沒有加入緩衝墊。膜式空氣彈簧的活塞可設計成不同的截麵形式，以獲（huò）得不同的彈性特（tè）性曲線。當空（kōng）氣彈簧充氣完成後（hòu），在上麵（miàn）施加（jiā）軸向外載荷F，空氣（qì）彈簧在（zài）標（biāo）準工作高度附（fù）近（jìn）達（dá）到靜平衡位置，當外載增（zēng）大時，空氣彈簧壓縮，外載減小時，空氣彈簧回彈（dàn），並設相對於（yú）平衡位置壓縮為正，拉伸為負。當空氣彈簧上受有載荷（hé）F作用，氣體壓力與外載荷的關係為：

　　F=P×Aeff (1)

　　式中，F為空氣彈簧（huáng）軸（zhóu）向載荷;P為氣囊內氣體表壓;Aeff為空氣彈簧的有效承壓麵積。

　　橡膠氣囊內氣壓（yā）隨著橡膠（jiāo）囊的變形而變化，其氣壓的大小與氣囊內的容積有（yǒu）關，且遵循氣體（tǐ）狀態方程：

　　(P+Pa)Vm=(P0+Pa)Vm0 (2)

　　式中，V為空氣彈簧在任意位置時的內部容積;Pa為外部大氣壓;P0為靜（jìng）平衡位置時，囊內氣（qì）體表壓;V0為靜平衡位置時的氣體容（róng）積;m為理想氣體（tǐ）多變指數，當靜

　　態（tài）加載時，囊內氣體視為等溫過程，m≈1;當動態加載時（shí），囊（náng）內氣體視為絕熱過程，m≈1.38。將式(2)帶入式（shì）(1)，並且將式(1)對空氣彈簧的（de）垂向位移x求導，化簡後得空氣彈簧剛度的計算公式：

　　K=-mAeff(P+Pa)1VdVdx+PdAeffdx(3)

　　式中，dV/dx為空（kōng）氣彈簧容積的（de）變化率，dAeff/dx為空氣彈簧有效承壓麵積（jī）的變化率，其決定於空氣彈簧（huáng）的形式及活塞的幾何形狀。要求出空氣彈簧的剛度，關鍵是（shì）求出空（kōng）氣彈（dàn）簧在任意位置時囊（náng）內的氣壓P、空氣彈簧容（róng）積的（de）變化率dV/x以及有效承壓麵積的變化率dAeff/x，是理論計算的難點，一般可以通過（guò）非線（xiàn）性有限元方法求得。

　　那麽（me）在小編大書特（tè）書之後，雖然運用（yòng）了很多專業級（jí）別的資料和論述方法，但相信各位都能夠理解空氣彈簧到底是怎麽回事，當然筆者（zhě）對於空氣彈簧蠻有興趣的，感覺空氣彈簧與傳統（tǒng）的懸掛係統相比，優勢（shì）特別明顯，它具有變剛度特性,容易得到較低的固有振動頻（pín）率,可提高汽車的行駛平順性（xìng）；它的自動調節裝（zhuāng）置,可（kě）以使汽車的乘坐舒適性和上下車條件得到改善;今天的空氣彈簧就介紹（shào）到（dào）這裏。