簡介
空氣彈簧是在一個密封的容器中充入壓縮空氣,利用氣體可壓縮性實現其彈性作用。空氣彈簧具有較理想的非線性彈性特性,加裝高度調節裝置後,車身高度不随載荷增減而變化,彈簧剛度可設計得較低,乘坐舒适性好。但空氣彈簧懸架結構複雜、制造成本高。
原理
空氣彈簧的工作原理是在密閉的壓力缸内充入惰性氣體或者油氣混合物,可以使腔體内的壓力高于大氣壓的幾倍或者幾十倍,然後利用活塞杆的橫截面積小于活塞的橫截面積,從而産生的壓力差來實現活塞杆的運動。由于原理上的根本不同所以氣彈簧比普通彈簧有着很顯著的優點:速度相對緩慢、動态力變化不大(一般在1:1.2以内)、容易控制;缺點是相對體積沒有螺旋彈簧小、成本高、壽命相對短。
分類
空氣彈簧按氣囊的結構型式可分成囊式、膜式和複合式三種。
囊式空氣彈簧
囊式空氣彈簧由夾有簾線的橡膠氣囊和密閉在其中的壓縮空氣組成。氣囊的内層用氣密性的橡膠制成,而外層則用耐油橡膠制成。氣囊一般做成如圖1所示的兩節,但也有單節或三、四節的。節數越多,彈性越好,但密封性差,節和節之間圍有鋼制的腰環,使中間部分不緻有徑向擴張,并防止兩節之間相互摩擦。氣囊的上下蓋闆将氣囊密閉。
膜式空氣彈簧
膜式空氣彈簧的密閉氣囊由橡膠膜片和金屬壓制件組成。與囊式的相比,其彈性特性曲線比較理想,因其剛度較囊式較小,車身自然振動頻率較低;且尺寸較小,在車上便于布置,故多用于轎車上。
複合式空氣彈簧
從結構上看,複合式空氣彈簧,是介于囊式和膜式之間的一種型式,它綜合了上述兩種空氣彈簧的優點,具有較低的彈簧剛度,但制造工藝複雜。
空氣彈簧的質量比任何彈簧的質量都小,且壽命較長,但高度尺寸較大,适用于在大型車輛上布置,故近些年來在大型客車上,尤其是高檔豪華大客車上已得到廣泛應用。
應用
空氣彈簧廣泛應用于商業汽車、巴士、軌道車輛、機器設備及建築物基座的自調節式空氣懸挂。氣彈簧又被稱為支撐杆、調角器、氣壓棒、阻尼器等。根據氣彈簧的結構和功能來分類,氣彈簧有自由式氣彈簧、自鎖式氣彈簧、牽引式氣彈簧、随意停氣彈簧、轉椅氣彈簧、氣壓棒、阻尼器等幾種。該産品在汽車、航空、醫療器械、家具、機械制造等領域都有着廣泛地應用。