帶附加空氣室空氣彈簧垂向剛度及阻尼特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、為了提高空氣懸架對(duì)車輛運(yùn)行工況的適應(yīng)性，可采用附加空氣室調(diào)節(jié)懸架的剛度和阻尼，即在空氣彈簧(主氣室)的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)附加空氣室(副氣室)，在主、副氣室之間設(shè)置節(jié)流孔，通過調(diào)節(jié)節(jié)流孔的開度調(diào)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(duì)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(jié)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(shè)計(jì)和控制提供可靠的依據(jù)。本文以美國Firestone公司的1T15M-2型膜式空氣彈簧為基礎(chǔ)，與容積為22L的附加至氣室構(gòu)成帶附加空氣室空氣彈簧。用自由衰減振動(dòng)法實(shí)驗(yàn)研究了空氣壓力、節(jié)流孔孔徑大小對(duì)空氣彈簧垂直剛度和阻尼的影響，在此基礎(chǔ)上，研制了帶附加空氣室空氣彈簧孔口連續(xù)可調(diào)裝置，用自由衰減振動(dòng)法、激振法進(jìn)一步研究了有孔口連續(xù)調(diào)節(jié)裝置時(shí)，空氣壓力、節(jié)流孔面積大小、激振頻率對(duì)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(duì)該空氣彈簧振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了控制買驗(yàn)。 研究結(jié)果表明：調(diào)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(guān)閉狀態(tài)逐漸增大時(shí)，當(dāng)節(jié)流孔孔徑小于φ3mm時(shí)，空氣彈簧的垂向剛度基本保持不變，為剛度較大狀態(tài)，當(dāng)節(jié)流孔孔徑從φ3mm變化到φ10mm時(shí)，空氣彈簧的剛度

4、值迅速減小，當(dāng)節(jié)流孔孔徑大于φ10mm時(shí)，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(xiàn)先增大，后減小的趨勢(shì)，在節(jié)流孔關(guān)閉時(shí)，空氣彈簧的阻尼很小，為小阻尼狀態(tài)，當(dāng)節(jié)流孔孔徑從0變化到φ20mm時(shí)，空氣彈簧的阻尼先迅速增大，當(dāng)節(jié)流孔孔徑在φ5mm附近時(shí)，空氣彈簧的阻尼達(dá)到最大值，當(dāng)節(jié)流孔孔徑大于φ5mm時(shí)，空氣彈簧的阻尼值又迅速減小，當(dāng)節(jié)流孔孔徑大于φ20mm時(shí)，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(duì)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(diào)節(jié)閥，節(jié)流孔開度從關(guān)閉狀態(tài)逐漸增大時(shí)，當(dāng)節(jié)流孔面積小于21mm<'2>時(shí)，空氣彈簧的垂向剛度基本保持不變，為剛度較大狀態(tài)，當(dāng)節(jié)流孔面積從21mm<'2>變化到112mm<'2>時(shí)，空氣彈簧的剛度值迅速減小，當(dāng)節(jié)流孔面積大于112mm<'2>時(shí)，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(xiàn)先增大，后減小的趨勢(shì)，在節(jié)流孔關(guān)閉時(shí)，空氣彈簧的阻尼很小，為小阻尼狀態(tài)，當(dāng)節(jié)流孔面積從0變化到57mm<'2>時(shí)，空氣彈簧的阻尼先迅速增大，當(dāng)節(jié)流孔面積在57mm<'2>附近時(shí)，空氣彈簧的阻尼達(dá)到最大值，當(dāng)節(jié)流孔面積增大，阻尼減小，當(dāng)節(jié)流孔面積大于263mm<'2>時(shí)，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(duì)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