汽车用气弹簧有关知识点简介.ppt

车用气弹簧有关知识介绍 定义 作用 原理 分类 生产工艺流程 性能评价 结构设计中关于气弹簧的几个重点关注项 气弹簧的定义 气弹簧的作用 对某些运动件提供一定的支撑力 ——支撑杆 对某些运动件提供缓冲 ——减震器 气弹簧的原理 在缸筒内充入高压气体，气体压强作用在活塞两端面，由于气体分别作用于活塞有杆面和无杆面的压力不一样，因此形成了活塞杆的输出推力。 为了避免气弹簧推动质量物体时，在伸展行程最终阶段产生的惯性冲击，在气弹簧中注入少量液压油，并在活塞上设置阻尼通道，形成阻尼力。 气弹簧的分类 定阻尼气弹簧 ——在气弹簧活塞运动过程中，阻尼力是固定不变的 变阻尼气弹簧 ——在气弹簧活塞运动过程中，阻尼力是渐变的 定阻尼气弹簧 阻尼通道采用活塞上设置的阻尼孔的形式，活塞运动时，液压油受压通过阻尼孔产生阻尼力，这个力值是固定的。 变阻尼气弹簧 阻尼通道采用缸筒内壁上设置的阻尼槽的形式，由于阻尼槽的横截面大小是渐变的，因此活塞运动时，液压油受压通过阻尼槽而产生渐变的阻尼力。（这个阻尼力通常是随着气弹簧的伸长而增大的） 相比定阻尼气弹簧而言，变阻尼气弹簧具有较大的性能优势： 同时，由于设计制造的技术含量的提高，变阻尼气弹簧的设计制造成本也比定阻尼气弹簧的高，特别是增加了阻尼槽的设计以及用于制造带阻尼槽缸筒的模具。 因此，这两方面已被气弹簧制造商作为核心技术加以保护。 不足之处 虽然变阻尼气弹簧活塞杆伸展前期的运行速度较大，有较高的使用效率，但是这个特点并不是总是好的，对于某些部件而言（如背门），过快的前期速度将带来不好的使用效果——我们在开门时必须注意躲避被过快开启的背门击中。 气弹簧的生产工艺流程 气弹簧的评价 几个参数 力的标称值（F1~4 ）：其中F1为气弹簧的特征标称值，即通常用F1值作为气弹簧的特征参数。 动态内阻（G）：活塞杆在运动时产生的动态阻力（内耗），由综合因素造成。通常变阻尼气弹簧的G值小于定阻尼气弹簧。 工作行程（L）：活塞杆的滑动行程，气弹簧未被压缩状态（自由状态），L值为0。 l：通常为了获得稳定的公称力值，测量点和压缩与伸张顶点间应有l长度的距离，一般情况下l=10mm。 两种气弹簧力-曲线图的对比 定阻尼气弹簧 变阻尼气弹簧 气弹簧性能评价的主要项目 气密性：80±2℃×4h→20 ±2℃×2h →-40 ±2℃×4h →20 ±2℃×2h ，2次循环后，测量力学性能，F1的变化率应不大于8%。 耐久性：4~6次/min进行25000次循环，每循环2500次后，测量力学性能，F1的变化率应不大于8%。 耐腐蚀性：在最小压缩状态下，进行48h的中性盐雾试验，气弹簧的镀层应符合GB6461中5.2条b的规定，涂覆层应符合GB1740中一级的规定。 抗拉强度：气弹簧的整体抗拉强度应符合下表规定，试验后各连接件不应有断裂或脱落现象，力学性能也应符合其力-位移曲线图。 结构设计中的几个重点关注项 气弹簧的正常工作状态与装配位置 气弹簧的工作状态与装配位置直接影响着气弹簧的使用效果和使用寿命。 其中，良好的使用效果意味着气弹簧应该具备良好的运动缓冲，即良好的阻尼效果。 1. 气弹簧使用的阻尼介质为高压油气混和物，由于油的密度大于气体，因此气弹簧在静置后，液压油总是位于混和物的底部。 对于定阻尼气弹簧而言，主要起阻尼作用的是其中的液压油。因此液压油的位置决定了气弹簧阻尼缓冲的位置。 对于变阻尼气弹簧而言，主要起阻尼作用的除了液压油还包括阻尼槽的截面变化段。因此液压油和气缸壁阻尼槽截面变化段的位置共同决定了气弹簧阻尼缓冲的位置。 2. 气弹簧的主要失效模式： a. 由于缸筒端部密封圈老化，导致缸筒漏气（油），气弹簧举伸无力； b. 活塞密封环老化，导致活塞密封不良，气弹簧举伸无力； c. 活塞杆体生锈，影响其与缸筒间的密封性； 3. 油气混和物中液压油的作用 ——阻尼缓冲和保护活塞杆（定阻尼气弹簧） ——保护活塞杆（变阻尼气弹簧） 活塞杆在运动中穿过液压油层，使其表面覆盖一层油膜，从而达到保护的作用。 根据以上几方面的信息，我们可以做出以下几点关于气弹