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。

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