橡胶空气弹簧,空气弹簧减震器有何优势?

橡胶空气弹簧,空气弹簧减震器有何优势?

日期:2017-7-26 浏览量:356

   **答案

  *、橡胶空气弹簧空气悬架的优点

  (1)**设计保证性能优越

  驱动轴空气悬架才使用**的高强度刚度设计。不用板簧和U形螺栓,消除了金属弹簧的振动和断裂问题。此刚性导向臂与空气悬架其它零件*起提* 了**性能组合:乘坐舒适、安装容易和维修工作量少。

  空气悬架按**的平行四边形设计原则。其扭矩杆,总是与导向臂连线相平行,使小齿轮角(P)变化*小,从而减少花键和万向节的磨损、减少传动轴摆动,使车辆行驶平稳安静。此外,悬架系统在车辆加速和刹车时,还能保持载荷均衡。

  (2) 车桥安装*点

  空气弹簧的刚性导向臂与车架支架用橡胶衬套相连接,在加速和刹车时,允许车桥有控制的运动,以减少桥壳应力,防止损坏。对于高扭矩/低转速发电机车辆而言,这是*个重要考虑因素。刹车时,车桥略向前和向下运动,保持轮胎贴近地面,缩短刹车距离‘刹车不跑偏,从而更安全。轮胎和刹车片寿命增加。

  (3)系统简单性

  车桥上下运动行程越大,则乘坐舒适性就越好,悬架系统吸收路面振动的能力就越大。空气悬架的*大行程超过其它任何形式悬架,由于**的设计使车桥在垂直方向的行程更大,所以在车桥达到其行程*限之前,空气弹簧可以吸收更大的振动负荷。其它空气悬架的垂直行程较短,经常达到其行程*限,从而造成硬冲击。

  (4)没有大的冲击载荷

  空气悬架缓冲垫急转弯和在装卸地区过洼坑时,任何悬架系统的车桥都可能会运动到其上*限行程。空气悬架气囊中有橡胶缓冲垫来承受这种情况下的冲击载荷。缓冲还有*个作用就是在万*气囊损坏时,此缓冲垫可起到橡胶悬架的作用,使车辆可继续以较低的速度行驶。

  二、空气弹簧的种类

  大客车空气弹簧悬架上使用的空气弹簧主要有囊式和膜式两种。

  1、囊式空气弹簧

  在四平*SP641C和SP650以及捷克生产的SL-11-1307等大客车上采用的是囊式空气弹簧,这种弹簧较早的应用在大客车的悬架上。它的*点是:

  a、空气弹簧的刚度与弹簧的有效面积的变化率dF/dx有关,所以对于有效面积变化率较大的囊式空气弹簧来说,弹簧刚度较大,振动频率较高。

  b、由空气弹簧频率计算公式可以看出,当空气弹簧的容积愈大时,其刚度愈低。因此,采用辅助气室能减小空气弹簧的刚度。在压力较高的情况下,增加辅助气室的容积对刚度的影响更明显。但这种影响将随容积的增加而减小。所以,对囊式空气弹簧来说,适当选择弹簧的有效面积变化率和辅助气室的容积,可得到较低的振动频率。

  c、当增加气囊的曲数时,由于气囊的变形可由各个曲部平均分担,因而曲数愈多,有效直径变化率就愈小。可见增加气囊曲数会减低囊式空气弹簧的刚度,降低弹簧的振动频率。在四平*SP641C及SP650等大客车上采用了三曲的囊式空气弹簧。另外,在*些资料中介绍,囊式空气弹簧的寿命是比较长的。

  2、膜式空气弹簧

  随着汽车工业和橡胶工业技术的发展,高强度尼龙、卡普龙等帘布的使用,近年来在*内外大客车的悬架上广泛采用了膜式空气弹簧。例如在利兰、武汉*WH644和WH643等大客车上就采用了该种型式的弹簧。它的*点是:

  a、可以把它看成是囊式空气弹簧下盖板变成*个活塞而形成的。由于这种改变大大改善了空气弹簧的弹性*性,得到了比囊式空气弹簧更为理想的反“S”形弹簧*性曲线。可看出膜式空气弹簧在其正常工作范围内,弹簧刚度变化要比囊式空气弹簧小,因而就振动性能来说,膜式空气弹簧要比囊式空气弹簧优越的多。*别值得提出的是,膜式空气弹簧可以用改变活塞形状和尺寸的方法,控制其有效面积的变化率,以获得比较理想的弹性*性。这*点对于囊式空气弹簧是不容易做到的。

  b、膜式空气弹簧的有效面积的变化率比囊式空气弹簧小,因此,膜式空气弹簧在辅助气室较小的情况下,可以得到较低的自然振动频率。而囊式空气弹簧要想弹簧频率设计的很低是不容易的。

  c、目前,使用的膜式空气弹簧的密封形式,*般采用压力自封式,而囊式空气弹簧的密封*般是用螺钉夹紧,因而膜式空气弹簧的密封简单、拆装方便。

  d、膜式空气弹簧制造简单,便于大量生产。

  空气弹簧的布置应考虑汽车的横向角刚度。在布置允许的情况下,应尽可能把空气弹簧布置在车架以外,以便加大弹簧的中心距,提高汽车的横向角刚度,在日野、本茨0303等大客车的后悬架上(见图6),采用了*种弯梁结构,在每个弯梁的端部安装了和前悬架气囊尺寸相同的两个气囊。又如在曼、利兰等大客车的后悬架上(见图4),采用了A形架结构,把空气弹簧布置在后轮附近,增加了弹簧中心距,提高了汽车的抗侧倾能力,所以,有人把这样布置的空气弹簧称之为抗侧倾悬架。但是,也有些大客车如日本的三菱(MITSUBISHI)、五十菱(ISUZU)、日产-柴油机(NISSAN-DIESEL)等大客车,基本是在汽车底盘钢板弹簧的位置上安装空气弹簧。这样,无论是钢板弹簧还是空气弹簧汽车,弹簧放置的位置不变。有人把这种空气弹簧悬架称之为标准型空气悬架。这种悬架尽可能做到了用统*的汽车底盘,装用不同的弹簧元件,来满足不同用户的需求。这样做可简化生产工艺、降低汽车的制造成本。但由于该种布置的中心距小,不能保证汽车有足够的横向角刚度,因而当汽车受侧向力作用时,车身倾角较大,给人以不舒适之感。

  3、高度控制阀

  在大客车的空气悬架中,都装有高度控制阀。它的主要作用时:

  1) 保证汽车高度不随汽车的载荷而变化,汽车高度可以调整,保持*定高度,便于乘客上下车。

  2) 保持空气弹簧中的空气容积为*定值,从而保证在不同载荷下,得到大致相同的振动频率。

  3) 当空气弹簧出现微量泄漏时,可由高度控制阀不断进行充气,以保证空气弹簧正常工作。

  另外,为了保证汽车的车身稳定的平置于悬架上,通常使用三高度控制阀,分别在前桥上装*个,后桥上装两个。在装*个高度阀的情况下,有的车还装了隔离阀,以防止车身倾斜时高压空气从*侧气囊流向另*侧气囊,加剧车身的倾斜。但是,由四平*SP641C、SP650等汽车使用试验结果表明,隔离阀的作用不明显,因而在以后的设计中取消了隔离阀。

  4、反弹限位

  有些弹性元件(如钢板弹簧),它们的反向刚度较大,因此在采用这种弹性元件的悬架中,几乎不考虑反弹限位问题。然而,空气弹簧的反向刚度很小,如不采取反向限位措施,必然会出现以下几个问题:

  1)因为气囊的自由度有限,所以无止境的反弹,必然会出现脱囊(若无夹紧措施)或拉断气囊(有夹紧措施)的现象。

  2)因为减振器的自由长度及连接强度有限,所以无止境的反弹,必然会造成减振器的破坏。

  3)囊式气囊在反跳时的有效承压面积*小,泄压面积*大,所以,反弹行程过大易于引起气囊的爆破。

  考虑以上情况,在大客车的空气悬架系统中*般均装有钢丝绳反向限位装置。

  5、减振器

  因空气弹簧和螺旋弹簧、扭杆弹簧等*样,本身没有衰减振动的能力。因此,对减振器的性能提出了较高的要求,希望减振器的性能稳定可靠。另外,为了满足汽车空载及满载时对减振器的要求,减振器的性能*好能随载荷的增加而改变,并将非周期系数保持在*个大致不变的范围内.

  橡胶空气弹簧又称空气弹簧、气胎、气囊、皮老虎等,诞生于 19 世纪中期,早期用于机械设备减振。

  由于其众多的优点,因而在现代公路和轨道交通车辆以及工业机械等*域获得了广泛的应用。

  橡胶空气弹簧使用压缩空气(水)为介质,是利用其内部压缩空气的反力作为弹性恢复力的*种弹性元件。

  是具有弹簧作用的非金属弹簧。

  三、橡胶空气弹簧拥有许多优越金属弹簧的*点:

  ◆橡胶空气弹簧,橡胶气囊,橡胶气胎, 的刚度随载荷而变,使弹簧装置具有理想的*性;

  ◆橡胶空气弹簧,橡胶气囊,橡胶气胎,具有非线性*性,可将其*性曲线设计成理想形状并能同时承受轴向和径向载荷,也能传递扭矩;

  ◆橡胶空气弹簧,橡胶气囊,橡胶气胎,通过调整内压力,可以得到不同的承载能力,因此适应多种载荷的需求;

  ◆橡胶空气弹簧,橡胶气囊,橡胶气胎,的重量轻,使用寿命长;

  ◆橡胶空气弹簧,橡胶气囊,橡胶气胎,的高频隔振和隔音性能好。橡胶空气弹簧所需安装空间小,更换方便。

 
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