气弹簧的计算原理利用杠杆原理和直线反比例定理结合使用
设备的存在着需要预紧,这样才能达到设计所需的镇压力,而它的镇压力又是随行程加大而显著地增大,气弹簧,这种镇压力不恒定的机能,压缩气弹簧,可能导致零件不能成形,对拉延力是很不理想的。这种情况往往会影响到冲压件的质量,使模具结构设计变得比较复杂,影响了气弹簧模具在压力机上更换的时间。
气弹簧的原理是在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物,使腔体内的压力**大气压的几倍或者几十倍,升降气弹簧,利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。该计算原理是利用杠杆原理和直线反比例定理结合使用的。
由于原理上的根本不同,前者比普通弹簧有着很显著的优点:速度相对缓慢、动态力变化不大(一般在1:1.2以内)、容易控制;缺点是相对体积没有螺旋弹簧小,成本高、寿命相对短。与机械弹簧不同的是,气弹簧具有近乎线性的弹性曲线。标准器件的弹性系数X介于1.2和1.4之间,其他参数可根据要求及工况灵活定义。
空气弹簧按工作时的变形方式分为囊式、膜式和混合式三种。
囊式空气弹簧主要依靠橡胶气囊的挠屈获得弹性变形;膜式空气弹簧主要依靠橡胶气囊的卷曲获得弹性变形;混合式空气弹簧则兼有以上两种变形方式。囊式空气弹簧根据橡胶气囊曲数的不同分为单曲、双曲和多曲囊式空气弹簧。
膜式空气弹簧的结构是在盖板和底座之间放置一圆柱形橡胶气囊,通过气囊挠曲变形实现整体伸缩。膜式空气弹簧在其正常工作范围内,弹簧刚度变化要比囊式小,同时也可通过改变底座形状的方法,空气弹簧,控制其有效面积变化率,以获得比较理想的弹性特性。膜式空气弹簧有效面积的变化率也比囊式弹簧小,因此,膜式空气弹簧在辅助气室较小的情况下,也可得到较低的自振频率。
根据橡胶气囊止口与接口的连接方式又可分为约束模式和自由模式空气弹簧。约束模式空气弹簧密封一般用螺栓夹紧密封;自由模式空气弹簧采用气囊内的压力自封。底座多为深拉钢板成型或轻质铸钢,并且表面镀铬处理,减小气囊与底座之间的摩擦。空气弹簧诞生于 19 世纪中期,早期用于机械设备减振。由于其众多的优点,因而在现代公路和轨道交通车辆以及工业机械等领域获得了广泛的应用。下面对空气弹簧的应用分别介绍。