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空氣彈簧密封方式及工作特性參數介紹

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1.空氣彈簧的種類
空氣彈簧由橡膠氣囊、上蓋板、底座、輔助氣室，夾緊環和緩沖塊等組成。根據橡膠氣囊工作時變形式的不同，空氣彈簧的結構形式主要分為膜式空氣彈簧、囊式空氣彈簧和混合式空氣彈簧3種。膜式空氣彈簧是圓柱形結構，根據橡膠氣囊止口與接口的連接方式，膜式空氣彈簧又分為約束膜式和自由膜式。約束膜式空氣彈簧一般用螺栓夾緊密封，自由膜式空氣彈簧則采用橡膠氣囊內的壓力自封。囊式空氣彈簧的外形結構有些象燈籠，有單曲、雙曲或多曲囊式空氣彈簧。早期的商用車上主要使用雙曲囊和三曲囊式空氣彈簧。近期膜式空氣彈簧的用量逐步增加，是因為膜式空氣彈簧具有行駛平順性好和行程大的優點。
2.不同種類空氣彈簧的使用區別
(1)膜式空氣彈簧
有效面積變化率較小，因此其剛度較低，易于得到較低的固有頻率。通過改變活塞底座的形狀和利用活塞底座的空心內腔增加出儲氣空間，優化其剛度特性，從而獲得理想的非線性特性。結構較為簡單，便于大量生產。橡膠氣囊的工作條件更為苛刻，耐久性和使用壽命比囊式空氣彈簧低。
(2)囊式空氣彈簧
一般在各曲之間鑲有箍帶，以使各曲之間的中間部分不致徑向擴張，并可防止各曲之間的互相摩擦。囊式空氣彈簧具有以下特點：
a.由于底部沒有活塞，囊式空氣彈簧的標準高度可比膜式空氣彈簧低。
b.有效承壓面積變化率在工作時較大，彈簧的剛度較大、固有頻率較高。
c.通過增加曲囊和設置輔助氣室可以減小彈簧剛度、降低空氣懸架固有頻率，但是增加氣囊曲數或設置輔助氣室，將使幾何尺寸變化較大，因此曲囊數和輔助氣室結構要受整車總結構布局的限制。
(3)混合式空氣彈簧
混合式空氣彈簧兼有膜式空氣彈簧與囊式空氣彈簧的特點，它的氣囊上部與囊式氣囊上部基本相同，下部則與膜式氣囊類似，混合式空氣彈簧運動時在活塞的表面滾動。
3.空氣彈簧的密封方式
氣囊上、下口連接密封的裝配形式有機械式連接和自壓式連接。機械密封式的優點是連接牢固、密封較為可靠，不易發生氣囊開脫現象，適用于因道路條件較差或其他原因造成車輪相對車身垂直位移較大的工況。壓力自封式的優點是結構簡單、氣囊拆裝較為方便，適用于在道路條件較好的車輛上使用。
4.空氣彈簧的主要特點
(1)空氣彈簧具有非線性特性，剛度和承載能力可以調節，其剛度隨載荷的變化而變化。空氣彈簧的特性曲線可按實際需要進行理想設計，使其在額定載荷附近具有較低的剛度值，并使空氣懸架獲得較低的固有頻率，因而工作柔和。
(2)利用高度閥可以改變或保持空氣彈簧的高度。壓縮氣體的氣壓能夠隨載荷和道路條件的變化進行自動調節，不論滿載還是空載.車身高度不隨載荷的變化而變化，大大提高了乘坐的舒適性。升高車身以提高車輛在極差路面上的通過性，降低車身以方便人員或貨物上下，提高高速行駛車輛的安全性。
(3)空氣彈簧具有高的吸振和降噪能力，不僅可以提高商用車的舒適性，而且對車輛本身和運輸的貨物有一定的保護作用。
(4)空氣彈簧可以有效減輕汽車懸架的質量。
(5)空氣彈簧具有較高的疲勞壽命，其疲勞壽命可達300萬次以上，實際使用壽命可達5年以上。而鋼板彈簧的疲勞壽命一般只有20萬次。
(6)空氣彈簧能適應多種剛度或載荷的要求，因此經濟效果較好。
空氣彈簧的主要缺點是：由于空氣彈簧只能承受垂直負荷，需要有導向機構傳遞縱向力、橫向力及其力矩，因而懸架結構較為復雜。
5.空氣彈簧的工作特性參數
空氣彈簧的工作特性主要由剛度、恒壓曲線、變壓曲線來表征，這些特性可作為選用空氣彈簧的依據。
(1)剛度
實際工作中，空氣彈簧的剛度主要通過試驗方法測定。在不同工作壓力下，測出彈簧行程(橫坐標)和承載力(縱坐標)的關系曲線，該曲線的斜率即為空氣彈簧剛度。
(2)恒壓曲線
空氣彈簧工作時，需不斷向橡膠氣囊內補充氣體，以空氣彈簧在上下運動過程中具有恒定的氣壓，這樣測出的空氣彈簧行程與承載力的關系曲線稱為恒壓曲線。
(3)變壓曲線
如果向橡膠氣囊內充入一定壓力的氣體后關閉進氣閥，并空氣彈簧在上下運動過程中氣體不泄漏，這樣測出的空氣彈簧行程與承載力的關系曲線稱為變壓曲線。(圖/文http://www.jshht.com/)

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