为了满足汽车在各种行驶的路况下汽车平顺性，还有操控汽车的稳定性要求， 所以对空气弹簧的设计研究取代传统钢板和螺旋弹簧极为重要。我们需要采用附加 气室调节空气弹簧刚度，当然在我们需要进一步有效提高汽车安全稳定性，我们需 要将附加气室通过隔板分开分为主气室和辅助气室，通过一些控制方式控制孔的开 度调节刚度。因此开发带有附加空气室的悬架是有现实而重大的意义。

本文对空气弹簧进行结构设计，主要是进行了刚度可调式空气弹簧的结构设计， 首先对刚度进行了分析，然后对空气弹簧建立模型，运用薄膜理论等一些理论公式 进行受力分析，并对刚度可调式空气弹簧建立了三维模型。汽车悬架的作用主要是 将车轮受到的路面冲击载荷传到车架，来减少汽车的振动。刚度可调式空气弹簧主 要是通过附加气室容积变化实现空气弹簧刚度调节，提高乘客乘坐的舒适性。论文网

1。2 国内外研究现状

1。2。1 在国外的发展研究现状

1。2。2 在国内的发展研究现状

1。3 本课题主要研究内容、方法及步骤

研究内容

本课题主要是研究空气弹簧，对其刚度能进行调节。主要研究内容如下：

（1）查阅空气弹簧现有的文献资料，总结出刚度可调式空气弹簧设计理论及三 维建模的方法；

（2）分析空气弹簧刚度特性及其影响因素(如底座形状、有效承压面积、辅助 气室、初始压力等)；

（3）通过深入研究和分析，建立空气弹簧的结构模型，带入空气弹簧的结构参 数通过一些理论公式对空气弹簧进行结构力学分析；

（4）确定结构方案，选取主要技术参数，建立刚度可调式空气弹簧进行结构设 计，并对其进行实体建模。

研究方法

首先阅读大量相关文献资料、教材，包含机械制造的原理及方法，了解国内现 有的技术水准。先对空气弹簧的刚度特性做出具体的分析，从理论上推导出刚度计 算公式，在此基础上对空气弹簧的刚度特性各影响因素进行分析。深入研究建立物 理模型，对空气弹簧进行受力分析。然后对空气弹簧进行结构设计、计算，再利用 软件 Solidworks 对其结构进行实体建模，最终达到设计的目的。

研究步骤

（1）空气弹簧的概述及其方案的确定。

（2）分析空气弹簧刚度的主要特性及其影响因素。

（3）对空气弹簧进行受力分析及其设计计算。

（4）空气弹簧结构设计，知道 Solidworks 对空气弹簧的建模思路、建模步骤 然后创立模型。

第二章 空气弹簧的结构及刚度特性分析

2。1 空气弹簧的结构及特点

2。1。1 空气弹簧的组成

空气弹簧是一个柔性密闭的容器，在里面填充压缩气体，利用空气的压缩和膨 胀特性起弹性的作用。因为空气弹簧只承担垂直载荷，所以对车轮的垂直跳动有极 大的缓和。空气弹簧构成结构有连接螺栓、上盖板、缓冲垫、底座活塞等，当然空 气弹簧的最重要零件是橡胶气囊。空气弹簧的使用寿命的长短，橡胶气囊的质量是 决定的关键因素。

空气弹簧的橡胶气囊橡胶层和帘线层构成[9]。见 2。1 结构所示。其中承担空气 弹簧载荷的是帘线层，空气弹簧的使用时间长不长及结实不结实一般由帘线层决定， 帘线层一般是成对的，应选用耐屈挠性好而且强度高的聚酯和尼龙等涂胶帘线。和 轮胎相比，外层橡胶层如同轮胎的外侧，作用是保护着中间的帘线层。里面橡胶层 同轮胎（无内胎）的密封层，作用是保护压缩空气的密封性，材料一般是氯丁橡胶， 这样就能满足载荷的要求及取得较为良好的性能。