气体弹簧
Gasspring
主讲人：林少芳
空气弹簧：以空气做弹性介质，即在一个密闭容器内装入压缩空气（气压为0.5-1MPa），
利用气体的可压缩性实现弹簧的作用
油气弹簧：以气体氮（惰性气体）作为弹性介质，用油液作为传力介质，由气体弹簧和相当
于减振器的液压缸组成
气体弹簧
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一、气体弹簧分类
当作用在弹簧上的载荷增加时，容器中气压升高，弹簧刚度增大；反之，当载荷减小时，气压下降，刚度减小。气体弹簧具有理想的变刚度特性。
二、气体弹簧特点
气体弹簧
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囊式空气弹簧由夹有帘线的橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气所组成。气囊有单节和
多节式，一般做成两节。节数
越多，弹性越好，但密封性越
差。节和节之间围有钢制的腰
环，使中间部分不致有径向扩
张，并防止两节之间相互摩擦。
气囊的上下盖板将气囊密闭。
多用在货车上。
气体弹簧
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三、空气弹簧
囊式空气弹簧
膜式空气弹簧的密闭气囊由橡胶膜片和金属压制件组成。与囊式相比，其弹性特性曲线较理想，因其刚度较小，车身自然振动频率较低；且尺寸较小，在车上便于布置，故多用在汽车上。
气体弹簧
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膜式空气弹簧
在轿车上，使用带有管状气囊的空气弹簧来作为弹性元件。这种空气弹簧的特点是占用空间小、弹簧行程大。组成：上端盖、管状气囊、活塞（下端盖）、张紧环。
气体弹簧
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活塞被拉着向上运动，一部分机油流过活塞阀，另一部分机油通过工作腔1内的孔流往PDC阀。由于控制压力（空气弹簧压力）及液体流过PDC阀的阻力变小了，因而减振力（阻尼力）就减小了。
气体弹簧
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工作原理
空气弹簧压力较小时的伸长过程
由于控制压力（空气弹簧压力）及液体流过PDC阀的阻力增大了。大部分液体（取决于控制压力）必须流过活塞阀，因而减振力（阻尼力）就增大了。
气体弹簧
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空气弹簧压力较大时的伸长过程
由于控制压力（空气弹簧压力）及液体流过PDC阀的阻力增大了。大部分液体（取决于控制压力）必须流过底阀，因而减振力（阻尼力）就增大了。
气体弹簧
Gasspring
空气弹簧压力较大时的压缩过程
活塞被向下压，阻尼力由底阀和（在一定程度上）液体流过该阀的阻力所决定。活塞杆压出的机油一部分经底阀流入储油腔，另一部分机油经工作腔1内的孔流向PDC阀。由于控制压力（空气弹簧压力）及液体流过PDC阀的阻力变小了，因而减振力（阻尼力）就减小了。
气体弹簧
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空气弹簧压力较小时的压缩过程
悬架刚度能适应荷载和路面的变化并随之变化,并能防止空车时车身被抬高,满载时车身被压得很低。对于轿车还要求在好路上降低车身高度,提高行驶速度;在坏路上提高车身,可以增加过能力。这些要求可以采用空气弹簧非通独立悬架来满足。
气体弹簧
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空气弹簧优点
空气弹簧上下端分别固定在车架上,经压气机产生的压缩空气经油水分离器和压力调节器进入储气筒。压力调节可使储气筒的压缩空气保持一定压力。储气筒和空气弹簧由车身高度控制阀控制。空气弹簧只承受垂直荷载,因而必须加设导向装置,车轮所受纵向力和横向力及其力矩,由悬架中的纵向推力杆和横向推力杆来传递。
气体弹簧
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空气弹簧非独立悬架
四、油气弹簧
上半球室、下半球室和橡胶油气隔膜构成了单气室式油气弹簧，工作缸、活塞和阻尼阀等构成了减振器。
球形室固定在工作缸上，室的内腔用橡胶油气隔膜隔开,充入高压氮气的一侧为气室，与工作缸相通并充满油液的一侧为油室。工作缸内装有活塞、阻尼阀及其阀座。
气体弹簧
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当载荷增加且车架与车桥相互靠近时,活塞上移，使工作缸内容积减小，油压升高,油液顶开阻尼阀进入球形室，推动隔膜向气室方向移动,使气室容积减少,氮气压力升高，油气弹簧的刚度增大。当载荷减小时,在高压氮气的作用下隔膜向油室方向移动,室内油液经阻尼阀流回工作缸，推动活塞下移。这时气室容积增大,氮气压力下降,弹簧刚度减小。
当氮气压力通过油液传递作用在活塞上的力与载荷平衡时,活塞便停止移动。随着载荷的变化,气室内氮气也随之变化，相应地活塞处于工作缸中不同位置。
可见,油气弹簧具有变刚度的特性。
气体弹簧
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