汽車(chē)用氣彈簧有關(guān)知識(shí)介紹

1、汽車(chē)用氣彈簧有關(guān)知識(shí)介紹 氣彈簧是指由一個(gè)密閉缸筒缸筒和可以在缸筒內(nèi)滑動(dòng)的活塞組件活塞組件及活塞桿活塞桿組成的以壓縮氣體為貯能介質(zhì)的機(jī)構(gòu)。氣彈簧的定義氣彈簧的定義l對(duì)某些運(yùn)動(dòng)件提供一定的支撐力支撐力 支撐桿l對(duì)某些運(yùn)動(dòng)件提供緩沖緩沖 減震器具備彈簧的某些特征具備彈簧的某些特征l在缸筒內(nèi)充入高壓氣體，氣體壓強(qiáng)作用在活塞兩端面，由于氣體分別作用于活塞有桿面和無(wú)桿面的壓力不一樣，因此形成了活塞桿的輸出推力。l為了防止氣彈簧推動(dòng)質(zhì)量物體時(shí)，在伸展行程最終階段產(chǎn)生的慣性沖擊，在氣彈簧中注入少量液壓油，并在活塞上設(shè)置阻尼通道，形成阻尼力。FF1F2PS1P(S1S2) PS2l定阻尼氣彈簧 在氣彈簧活塞運(yùn)

2、動(dòng)過(guò)程中，阻尼力是固定不變的l變阻尼氣彈簧 在氣彈簧活塞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，阻尼力是漸變的 阻尼通道采用活塞上設(shè)置的阻尼孔阻尼孔的形式，活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓油受壓通過(guò)阻尼孔產(chǎn)生阻尼力，這個(gè)力值是固定的。 阻尼通道采用缸筒內(nèi)壁上設(shè)置的阻尼槽的形式，由于阻尼槽的橫截面大小是漸變的，因此活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓油受壓通過(guò)阻尼槽而產(chǎn)生漸變的阻尼力。這個(gè)阻尼力通常是隨著氣彈簧的伸長(zhǎng)而增大的阻尼槽阻尼槽 相比定阻尼氣彈簧而言，變阻尼氣彈簧具有較大的性能優(yōu)勢(shì)：l由于變阻尼氣彈簧的阻尼力是逐漸增大的，因此氣彈簧在伸展過(guò)程中所受的緩沖較平緩，不會(huì)出現(xiàn)振顫現(xiàn)象。l由于氣彈簧活塞桿伸展前期位置的阻尼槽橫截面積處于較大的狀況，因此活塞桿

3、伸展前期的運(yùn)行速度較大，由此提高了使用效率。l阻尼槽構(gòu)造不易阻塞，比阻尼孔構(gòu)造的抗污染能力高。 同時(shí)，由于設(shè)計(jì)制造的技術(shù)含量的提高，變阻尼氣彈簧的設(shè)計(jì)制造本錢(qián)也比定阻尼氣彈簧的高，特別是增加了阻尼槽的設(shè)計(jì)以及用于制造帶阻尼槽缸筒的模具。 因此，這兩方面已被氣彈簧制造商作為核心技術(shù)加以保護(hù)。缺乏之處缺乏之處 雖然變阻尼氣彈簧活塞桿伸展前期的運(yùn)行速度較大，有較高的使用效率，但是這個(gè)特點(diǎn)并不是總是好的，對(duì)于某些部件而言如背門(mén)，過(guò)快的前期速度將帶來(lái)不好的使用效果我們?cè)陂_(kāi)門(mén)時(shí)必須注意躲避被過(guò)快開(kāi)啟的背門(mén)擊中。 因此，在背門(mén)的實(shí)際應(yīng)用中，我們?yōu)榱耸归_(kāi)啟速度不至于太快，通常會(huì)把變阻尼氣彈簧和定阻尼氣彈簧結(jié)合

4、起來(lái)使用。 氣彈簧的生產(chǎn)工藝流程氣彈簧的生產(chǎn)工藝流程鋼棒鋼棒壓力管壓力管活塞等其余配件活塞等其余配件切割切割磨光磨光滾絲滾絲外表處理外表處理切割切割超聲波清洗超聲波清洗拉槽拉槽液壓擴(kuò)口液壓擴(kuò)口超聲波清洗超聲波清洗焊接，組裝焊接，組裝充氣充氣噴漆噴漆l關(guān)于氣彈簧的力-位移曲線圖力學(xué)性能l 評(píng)價(jià)氣彈簧性能的根本工具l力的標(biāo)稱值F14 ：其中F1為氣彈簧的特征標(biāo)稱值，即通常用F1值作為氣彈簧的特征參數(shù)。l動(dòng)態(tài)內(nèi)阻G：活塞桿在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)阻力內(nèi)耗，由綜合因素造成。通常變阻尼氣彈簧的G值小于定阻尼氣彈簧。l工作行程L：活塞桿的滑動(dòng)行程，氣彈簧未被壓縮狀態(tài)自由狀態(tài)，L值為0。ll：通常為了獲得穩(wěn)定的公

5、稱力值，測(cè)量點(diǎn)和壓縮與伸張頂點(diǎn)間應(yīng)有l(wèi)長(zhǎng)度的距離，一般情況下l=10mm。l定阻尼氣彈簧l變阻尼氣彈簧l氣密性：8024h20 22h -40 24h 20 22h ，2次循環(huán)后，測(cè)量力學(xué)性能，F(xiàn)1的變化率應(yīng)不大于8%。l耐久性：46次/min進(jìn)展25000次循環(huán)，每循環(huán)2500次后，測(cè)量力學(xué)性能，F(xiàn)1的變化率應(yīng)不大于8%。l耐腐蝕性：在最小壓縮狀態(tài)下，進(jìn)展48h的中性鹽霧試驗(yàn)，氣彈簧的鍍層應(yīng)符合GB6461中5.2條b的規(guī)定，涂覆層應(yīng)符合GB1740中一級(jí)的規(guī)定。l抗拉強(qiáng)度：氣彈簧的整體抗拉強(qiáng)度應(yīng)符合下表規(guī)定，試驗(yàn)后各連接件不應(yīng)有斷裂或脫落現(xiàn)象，力學(xué)性能也應(yīng)符合其力-位移曲線圖。受拉部件最小

6、截面尺寸，mm拉力，N5200063000845001060001210000l氣彈簧的正常工作狀態(tài)與裝配位置氣彈簧的正常工作狀態(tài)與裝配位置 氣彈簧的工作狀態(tài)與裝配位置直接影響著氣彈簧的使用效果和使用壽命。 其中，良好的使用效果意味著氣彈簧應(yīng)該具備良好的運(yùn)動(dòng)緩沖，即良好的阻尼效果。 了解氣彈簧的正常工作狀態(tài)與裝配位置， 需要先了解的幾個(gè)方面1. 氣彈簧使用的阻尼介質(zhì)為高壓油氣混和物，由于油的密度大于氣體，因此氣彈簧在靜置后，液壓油總是位于混和物的底部。 對(duì)于定阻尼氣彈簧而言，主要起阻尼作用的是其中的液壓油。因此液壓油的位置決定了氣彈簧阻尼緩沖的位置。 對(duì)于變阻尼氣彈簧而言，主要起阻尼作用的除了

7、液壓油還包括阻尼槽的截面變化段。因此液壓油液壓油和氣缸壁阻尼槽截面變化段阻尼槽截面變化段的位置共同決定了氣彈簧阻尼緩沖的位置。2. 氣彈簧的主要失效模式： a. 由于缸筒端部密封圈老化，導(dǎo)致缸筒漏氣油，氣彈簧舉伸無(wú)力； b. 活塞密封環(huán)老化，導(dǎo)致活塞密封不良，氣彈簧舉伸無(wú)力； c. 活塞桿體生銹，影響其與缸筒間的密封性；3. 油氣混和物中液壓油的作用 阻尼緩沖和保護(hù)活塞桿定阻尼氣彈簧 保護(hù)活塞桿變阻尼氣彈簧 活塞桿在運(yùn)動(dòng)中穿過(guò)液壓油層，使其外表覆蓋一層油膜，從而到達(dá)保護(hù)的作用。l在工作過(guò)程中，氣彈簧的阻尼緩沖位置應(yīng)位于靠近運(yùn)動(dòng)終了處；l氣彈簧在壓縮狀態(tài)下活塞位于缸筒底部，液壓油應(yīng)位于缸筒口部，

8、即活塞頭不能浸在液壓油中，應(yīng)與其成相對(duì)位置分開(kāi)；l對(duì)于傾斜度較大的安裝位置，氣彈簧在壓縮狀態(tài)下，其缸筒口應(yīng)處于向下的位置，以免缸筒口處積水對(duì)缸口的密封性造成影響。構(gòu)造1：氣彈簧在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持同一方向不變，即活塞桿與缸筒的上下相對(duì)位置始終不變。常見(jiàn)于背門(mén)以及某些溜背式行李箱蓋l構(gòu)造2：氣彈簧在壓縮狀態(tài)時(shí)，呈水平狀態(tài)，張開(kāi)后呈豎立狀態(tài)。常見(jiàn)于發(fā)動(dòng)機(jī)蓋l 此構(gòu)造著重關(guān)注開(kāi)啟后，即氣彈簧張開(kāi)后處于豎立時(shí)的狀態(tài)，氣彈簧活塞連桿應(yīng)在缸筒l 上方。構(gòu)造構(gòu)造2 2有兩種氣彈簧的安裝方式有兩種氣彈簧的安裝方式l構(gòu)造3大翻轉(zhuǎn)式：氣彈簧在壓縮狀態(tài)和伸張狀態(tài)時(shí)，均呈豎立狀態(tài)，但活塞桿與缸筒的上下相對(duì)位置發(fā)生了變

9、化。常見(jiàn)于某些背門(mén)l構(gòu)造4平衡桿鉸鏈?zhǔn)剑簩?duì)于某些使用氣彈簧的行李箱蓋而言，由于必須獲得行李箱蓋關(guān)閉時(shí)的平行下降過(guò)程，因此氣彈簧必須配合平衡桿鉸鏈通常為四邊形鉸鏈的形式l 此構(gòu)造氣彈簧的裝配狀態(tài)可以按構(gòu)造2的方法處理，但由于和鉸鏈的配合存在空間尺寸配合的問(wèn)題，因此此種構(gòu)造的裝配狀態(tài)應(yīng)結(jié)合具體情況而定，不能機(jī)械地一概而論。l構(gòu)造設(shè)計(jì)中，對(duì)于氣彈簧尺寸的考慮點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)中，對(duì)于氣彈簧尺寸的考慮點(diǎn)l 1. 氣彈簧行程的上限由缸筒的長(zhǎng)度決定，氣彈簧行程的上限由缸筒的長(zhǎng)度決定，下限是由活塞桿的長(zhǎng)度決定。因此在設(shè)計(jì)下限是由活塞桿的長(zhǎng)度決定。因此在設(shè)計(jì)氣彈簧的長(zhǎng)度的時(shí)候，應(yīng)注意，氣彈簧的氣彈簧的長(zhǎng)度的時(shí)候，應(yīng)注

10、意，氣彈簧的活塞桿長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)缸筒的長(zhǎng)度?；钊麠U長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)缸筒的長(zhǎng)度。l 2. 應(yīng)保證氣彈簧在工作時(shí)有合理的行程，應(yīng)保證氣彈簧在工作時(shí)有合理的行程，行程長(zhǎng)度應(yīng)不大于活塞桿長(zhǎng)度行程長(zhǎng)度應(yīng)不大于活塞桿長(zhǎng)度-5mm，不，不小于活塞桿長(zhǎng)度小于活塞桿長(zhǎng)度-20mm。即氣彈簧在全。即氣彈簧在全壓縮狀態(tài)時(shí)，活塞桿外露的長(zhǎng)度應(yīng)為壓縮狀態(tài)時(shí)，活塞桿外露的長(zhǎng)度應(yīng)為520mm3. 氣彈簧缸筒內(nèi)徑與公稱力的關(guān)系。 雖然從氣彈簧的工作原理公式中我們可以看出氣彈簧的公稱力只與氣彈簧的內(nèi)部介質(zhì)的壓強(qiáng)和活塞桿的截面積有關(guān)，但從生產(chǎn)的角度看，內(nèi)部介質(zhì)的壓強(qiáng)越高，對(duì)氣彈簧氣密性的要求就越高，制造難度以及制造本錢(qián)就越高。 相比之

11、下，缸筒直徑越大，制造氣彈簧時(shí)所能到達(dá)的公稱力就越大。 構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在充分考慮氣彈簧的使用、布置與制造等因素下合理選擇缸筒直徑。缸筒內(nèi)徑與氣彈簧公稱力關(guān)系表缸筒內(nèi)徑與氣彈簧公稱力關(guān)系表缸筒直徑活塞桿直徑最大公稱力（N）198600211070022108002310900l關(guān)于氣彈簧的公稱力關(guān)于氣彈簧的公稱力 1. 氣彈簧只能產(chǎn)生伸張方向的推力，而無(wú)法產(chǎn)生反方向的壓力，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)充分考慮這一點(diǎn)。有時(shí)我們?yōu)榱耸箽鈴椈稍谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中能產(chǎn)生施力方向改變的力，通常會(huì)利用四邊形鉸鏈的構(gòu)造。 2. 雖然氣彈簧的性能要求中有最大承受拉力的要求，但是在設(shè)計(jì)中，應(yīng)防止氣彈簧在完全伸張狀態(tài)下受到拉力的作用。在某些構(gòu)造中，無(wú)法防止氣彈簧在完全伸張狀態(tài)下受拉力，因此必須有限位的設(shè)計(jì)。l氣彈簧的連接方式氣彈簧的連接方式 氣彈簧的連接方式主要有兩種：銷(xiāo)軸式鉸鏈和球頭式鉸鏈。 球頭式鉸鏈中又分為：金屬球頭式和塑料球頭式。銷(xiāo)軸式銷(xiāo)軸式金屬球頭式金屬球頭式塑料球頭式塑料球頭式l銷(xiāo)軸式連接，其可靠性較好，但制造