長方體形空氣彈簧的剛度特性研究
通過對于長方體形空氣彈簧的剛度特性的研究，可以得出以下4個(gè)結(jié)論:
1)長方體形空氣彈簧剛度具有非線性硬特性，可自動(dòng)避開共振，從而有效地抑制共振振幅;
2)當(dāng)空氣彈簧的幾何參數(shù)給定之后，氣壓的選擇對空氣彈簧的剛度大小起著決定性的作用，空氣彈簧的剛度與其內(nèi)部氣壓接近于正比關(guān)系;
3)對于靜態(tài)過程，空氣彈簧的剛度隨載荷的增加而增大;
4)對于動(dòng)載狀態(tài)，載荷的增加將導(dǎo)致彈簧剛度的顯著增加。振幅的增大也將導(dǎo)致彈簧剛度的增加，從而引起固有頻率的上升.因此，即使在大振幅狀態(tài)下也能保證較好的隔振效果。

空氣吊掛彈簧是利用內(nèi)置簾布線的橡膠氣囊壓縮空氣的反力隔振的一種彈性元件?？諝獾鯍煊上鹉z空氣囊、輔助空氣室、上壓板、吊掛底座、限位塊等零件組成，空氣吊掛氣囊內(nèi)布滿壓縮空氣，提供彈性力，從而達(dá)到減振的目的。橡膠空氣囊是空氣吊掛的重要部件。高強(qiáng)度纖維層硫化在橡膠層之間，作為空氣吊掛的骨架，并由橡膠限位塊起支撐保護(hù)作用。
一：橡膠空氣彈簧的分類
根據(jù)橡膠空氣囊工作方式不同，車用空氣吊掛可分為囊式空氣吊掛和膜式空氣吊掛兩大類。囊式空氣吊掛是圓型燈籠狀結(jié)構(gòu)，其撓曲的氣囊可以由一層或數(shù)層串聯(lián)而成，分別被稱作單曲囊式空氣吊掛、雙曲囊式空氣吊掛或多曲囊式空氣吊掛。膜式空氣吊掛又為圓柱形結(jié)構(gòu)，分為約束膜式空氣吊掛和自由膜式空氣吊掛兩種。約束膜式空氣吊掛采用螺栓夾緊密封，自由膜式空氣吊掛利用空氣吊掛內(nèi)的壓力密封。早期車用空氣吊掛主要是雙曲囊式空氣吊掛和三曲囊式吊掛，跟著人們對車輛行駛平順性和車身機(jī)能要求的進(jìn)步，膜式空氣吊掛以其優(yōu)良的機(jī)能在客車和貨車上得到大量的應(yīng)用。
二：空氣彈簧的.點(diǎn)
1、空氣吊掛的剛度可以通過改變氣囊內(nèi)的空氣壓力加以調(diào)整，例如在空氣吊掛外加輔助空氣室來增加空氣吊掛的容積，進(jìn)而降低空氣吊掛的剛度，達(dá)到減振降噪的目的。
2、與傳統(tǒng)的金屬吊掛比擬，空氣吊掛壽命長。試驗(yàn)表明，空氣吊掛的疲憊壽命可以高達(dá)400萬次，而鋼板式金屬吊掛的疲憊壽命一般只有50萬次。
3、空氣吊掛的剛度隨車輛載荷的變化而改變，可以實(shí)現(xiàn)任何載荷下其自振頻率恒定，獲得優(yōu)良的減振機(jī)能。而普通金屬彈簧式吊掛，因其自身剛度不能改變，所以跟著車輛載荷的變化其自振頻率變化范圍較大，難以設(shè)計(jì)出機(jī)能優(yōu)良的車輛吊掛系統(tǒng)。
4、對于空氣吊掛，可以通過改變充氣壓力的辦法獲得不同的承載能力。因此，空氣吊掛能夠知足車輛多種載荷的要求，具有較好的使用機(jī)能。此外，還可以通過調(diào)整高度控制閥，使空氣吊掛掛在一定的載荷下具有不同的車身高度，從而進(jìn)步其通過機(jī)能。
5、空氣吊掛具有優(yōu)良的非線性彈性.性，可以設(shè)計(jì)出理想的.性曲線。如車輛吊掛裝置中.理想的倒/S0形機(jī)能曲線，公道配置吊掛的剛度，從而保證車輛在正常行駛時(shí)吊掛柔軟，而在急轉(zhuǎn)彎、路面凸凹不平及制動(dòng)等工況剛度加大，從而能限制車身的位移和大幅振動(dòng)，使車輛具有優(yōu)良的機(jī)能。而普通金屬吊掛，因?yàn)?性曲線是線性的，必定影響車輛的隔振、限位機(jī)能。
6、空氣吊掛制造工藝復(fù)雜，需密封，因而本錢較高。
三：汽車空氣避震器的發(fā)展
1847年，美國人JohnLewis發(fā)明了空氣吊掛。此后，WilliamRFee、HoaglandIW等人對空氣吊掛的密封性題目進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)了車用空氣吊掛。20世紀(jì)30年代，F(xiàn)irestone公司.次將空氣吊掛用于汽車，并取得了良好效果。1944年，美國通用汽車公司與Firestone公司合作，.次將空氣吊掛安裝到客車上，試驗(yàn)結(jié)果表明空氣吊掛機(jī)能優(yōu)異，具有良好的減振降噪效果。通用汽車公司于1953年開始批量出產(chǎn)裝有空氣吊掛的客車，開創(chuàng)了商用汽車采用空氣吊掛的先河。跟著高分子合成物人造橡膠的泛起，空氣吊掛在商用車上得到了廣泛的應(yīng)用。跟著空氣吊掛技術(shù)的日趨成熟，空氣吊掛技術(shù)在歐洲也得到了快速發(fā)展。1955年，聯(lián)邦德國開始制造裝備空氣吊掛的客車，截至1964年，聯(lián)邦德國出產(chǎn)的50多種大中型客車中，絕大多數(shù)裝備了空氣吊掛。此后幾年，空氣吊掛在客車上得到了快速發(fā)展。20世紀(jì)80年代后，基于降低重型貨車對公路路面破壞的考慮，良多發(fā)達(dá).對車輛與道路相互作用的機(jī)理進(jìn)行了廣泛深入的理論研究。
研究結(jié)果表明，采用空氣吊掛系統(tǒng)的重型貨車可減小對道路的破壞，在此基礎(chǔ)上提出了道路友好懸架的概念。如今，空氣吊掛在商用車上已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，空氣吊掛發(fā)展遠(yuǎn)景廣闊，越來越受到車輛設(shè)計(jì)職員的正視。