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空气弹簧

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空气弹簧是一种减振弹性元件

发表时间:2021-07-20

空气弹簧是一种减振弹性元件,由一个有绳的橡胶袋和填充在其空腔中的压缩空气组成。刚度特性、频率特性、阻尼特性是影响其隔振性能的主要因素。尤其是其刚度特性一直是研究热点之一。在结构设计中,设计往往基于初步刚度要求。
假定气缸内气体为一理想气体,空气弹簧承受垂直载荷F,内部绝对压力P,外压力为Pa空气弹簧有效面积变化率,空气弹簧有效面积变化率和有效面积变化率是空气弹簧刚,则给出以下关系
空气弹簧是一种减振弹性元件
式中:Ae——空气弹簧的有效面积;
n——变量指标,与气体的流速有关,缓慢流动时相当于等温过程,n=1;流动快时,接近绝热过程,n=1.4,一般情况下空气弹簧有效面积变化率,n=1.3~1.38;
P0、V0——是内部气体空气弹簧在静平衡位置的绝对压力和体积。
空气弹簧是一种减振弹性元件
从上面可以看出空气弹簧有两个影响因素,体积变化率和有效面积变化率。在空气弹簧中加入额外的气室,可以通过改变空气弹簧的结构来控制有效面积的变化,从而进一步降低空气弹簧的刚度。显然,在常规的空气弹簧计算中,对问题进行了很多简化,可以在最初的空气弹簧设计中使用,但没有考虑实际结构和工况中诸多因素的影响,并且与实际存在一定的偏差,使用受到限制。Meta分析对于解决刚度问题非常必要。
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