产品分类
您所在的位置：主页 > 技术资料 >
纠偏气囊的气体压力与外载荷的关系
来源：上海松夏减震器有限公司日期：2020-04-15 17:05
纠偏气囊的气体压力与外载荷的关系
膜式纠偏气囊主要由上盖板、活塞、纠偏气囊和缓冲块组成。纠偏气囊是由内层橡胶、外层橡胶、帘布层和子口钢丝圈四部分硫化而成。内层橡胶和外层橡胶都属于超弹性材料，内层橡胶主要起密封作用，外层橡胶除了密封外，还起保护作用。帘布层是帘线橡胶复合材料，属于各向异性材料，用于承受囊体的载荷，对纠偏气囊的承载能力和耐久性起着决定性作用。帘线方向与纠偏气囊的子午线方向成一定角度，称为帘线角。缓冲垫在纠偏气囊中是一个可选件，在纠偏气囊漏气或失效情况下起作用。本文讨论的膜式纠偏气囊中没有加入缓冲垫。膜式纠偏气囊的活塞可设计成不同的截面形式，以获得不同的弹性特性曲线。当纠偏气囊充气完成后，在上面施加轴向外载荷F，纠偏气囊在标准工作高度附近达到静平衡位置，当外载增大时，纠偏气囊压缩，外载减小时，纠偏气囊回弹，并设相对于平衡位置压缩为正，拉伸为负。当纠偏气囊上受有载荷F作用，气体压力与外载荷的关系为：
F=P×Aeff (1)
式中，F为纠偏气囊轴向载荷;P为气囊内气体表压;Aeff为纠偏气囊的有效承压面积。
纠偏气囊内气压随着橡胶囊的变形而变化，其气压的大小与气囊内的容积有关，且遵循气体状态方程：
(P+Pa)Vm=(P0+Pa)Vm0 (2)
式中，V为纠偏气囊在任意位置时的内部容积;Pa为外部大气压;P0为静平衡位置时，囊内气体表压;V0为静平衡位置时的气体容积;m为理想气体多变指数，当静
态加载时，囊内气体视为等温过程，m≈1;当动态加载时，囊内气体视为绝热过程，m≈1.38。将式(2)带入式(1)，并且将式(1)对纠偏气囊的垂向位移x求导，化简后得纠偏气囊刚度的计算公式：
K=-mAeff(P+Pa)1VdVdx+PdAeffdx(3)
式中，dV/dx为纠偏气囊容积的变化率，dAeff/dx为纠偏气囊有效承压面积的变化率，其决定于纠偏气囊的形式及活塞的几何形状。要求出纠偏气囊的刚度，关键是求出纠偏气囊在任意位置时囊内的气压P、纠偏气囊容积的变化率dV/x以及有效承压面积的变化率dAeff/x，是理论计算的难点，一般可以通过非线性有限元方法求得。
纠偏气囊具有变刚度特性,容易得到较低的固有振动频率,可提高汽车的行驶平顺性；它的自动调节装置,可以使汽车的乘坐舒适性和上下车条件得到改善;今天的纠偏气囊就介绍到这里。
- 上一篇：纠偏气囊的结构介绍
- 下一篇：纠偏气囊的性能的简单介绍
