帶附加空氣室空氣彈簧垂向剛度及阻尼特性實驗研究.pdf

1、為了提高空氣懸架對車輛運行工況的適應性，可采用附加空氣室調節(jié)懸架的剛度和阻尼，即在空氣彈簧(主氣室)的基礎上，增加一個附加空氣室(副氣室)，在主、副氣室之間設置節(jié)流孔，通過調節(jié)節(jié)流孔的開度調節(jié)彈簧的剛度和阻尼。那么節(jié)流孔的開度改變后，空氣彈簧的剛度和阻尼究竟如何變化?在帶附加空氣室的條件下，空氣壓力對空氣彈簧剛度和阻尼有什么影響?或者說，空氣彈簧的剛度和阻尼隨節(jié)流孔開度及空氣壓力變化的規(guī)律是什么?綜合分析已有的研究結果可以看出，目前在這

2、方面的研究還很不充分，難以為帶附加空氣室空氣彈簧設計和控制提供可靠的依據。本文以美國Firestone公司的1T15M-2型膜式空氣彈簧為基礎，與容積為22L的附加至氣室構成帶附加空氣室空氣彈簧。用自由衰減振動法實驗研究了空氣壓力、節(jié)流孔孔徑大小對空氣彈簧垂直剛度和阻尼的影響，在此基礎上，研制了帶附加空氣室空氣彈簧孔口連續(xù)可調裝置，用自由衰減振動法、激振法進一步研究了有孔口連續(xù)調節(jié)裝置時，空氣壓力、節(jié)流孔面積大小、激振頻率對帶附加空氣室

3、空氣彈簧垂直剛度和阻尼的影響。最后，用開發(fā)的控制軟件對該空氣彈簧振動系統(tǒng)進行了控制買驗。 研究結果表明：調節(jié)空氣彈簧(主氣室)與附加空氣室(副氣室)之間節(jié)流孔的開度大小可以顯著改變空氣彈簧的垂向剛度和阻尼。在相同氣體壓力條件下，在主、副氣室之間使用不同孔徑的節(jié)流閥片，節(jié)流孔孔徑從關閉狀態(tài)逐漸增大時，當節(jié)流孔孔徑小于φ3mm時，空氣彈簧的垂向剛度基本保持不變，為剛度較大狀態(tài)，當節(jié)流孔孔徑從φ3mm變化到φ10mm時，空氣彈簧的剛度

4、值迅速減小，當節(jié)流孔孔徑大于φ10mm時，空氣彈簧的剛度又基本保持不變，為剛度較小狀態(tài)；而空氣彈簧的阻尼隨著節(jié)流孔的增大出現先增大，后減小的趨勢，在節(jié)流孔關閉時，空氣彈簧的阻尼很小，為小阻尼狀態(tài)，當節(jié)流孔孔徑從0變化到φ20mm時，空氣彈簧的阻尼先迅速增大，當節(jié)流孔孔徑在φ5mm附近時，空氣彈簧的阻尼達到最大值，當節(jié)流孔孔徑大于φ5mm時，空氣彈簧的阻尼值又迅速減小，當節(jié)流孔孔徑大于φ20mm時，阻尼又基本保持不變，為小阻尼狀態(tài)；改變空

5、氣彈簧中的氣體壓力對空氣彈簧的剛度和阻尼改變也有比較大的影響，空氣彈簧中的氣壓越大，空氣彈簧的剛度越大，而阻尼反而越小。在相同氣體壓力條件下，在主、副氣室之間使用孔口連續(xù)調節(jié)閥，節(jié)流孔開度從關閉狀態(tài)逐漸增大時，當節(jié)流孔面積小于21mm<'2>時，空氣彈簧的垂向剛度基本保持不變，為剛度較大狀態(tài)，當節(jié)流孔面積從21mm<'2>變化到112mm<'2>時，空氣彈簧的剛度值迅速減小，當節(jié)流孔面積大于112mm<'2>時，空氣彈簧的剛度又基本保持

6、不變，為剛度較小狀態(tài)；而空氣彈簧的阻尼隨著節(jié)流孔開度的增大出現先增大，后減小的趨勢，在節(jié)流孔關閉時，空氣彈簧的阻尼很小，為小阻尼狀態(tài)，當節(jié)流孔面積從0變化到57mm<'2>時，空氣彈簧的阻尼先迅速增大，當節(jié)流孔面積在57mm<'2>附近時，空氣彈簧的阻尼達到最大值，當節(jié)流孔面積增大，阻尼減小，當節(jié)流孔面積大于263mm<'2>時，阻尼不再變化，為小阻尼狀態(tài)；改變空氣彈簧中的氣體壓力對空氣彈簧的剛度和阻尼改變也有比較大的影響，空氣彈簧中的