大型設備安裝約束膜式空氣彈簧的要求

大型設備安裝約束膜式空氣彈簧的要求，本文提出并設計了一種雙附氣室串聯(lián)約束膜式空氣彈簧。借助流體力學(xué)和熱力學(xué)理論，給出了描述空氣彈簧振動(dòng)的微分方程，并通過(guò)數值計算分析了空氣彈簧，得到了滿(mǎn)意的結果。論文從空氣彈簧的結構設計開(kāi)始，從淺到深詳細描述了空氣彈簧動(dòng)力學(xué)模型的建立過(guò)程，深入分析了影響彈簧性能的因素，并得出了相應的結論。為設計與研究提供理論支持。結合膜式空氣彈簧的特點(diǎn)，設計了雙層氣室串聯(lián)的空氣彈簧，確定了主要結構尺寸。

在空氣彈簧膠囊母線(xiàn)長(cháng)度假設的基礎上，建立了空氣彈簧主氣室的自由振動(dòng)微分方程，為空氣彈簧的設計提供了理論依據。

空氣彈簧的靜態(tài)剛度和自由振動(dòng)的微分方程。計算結果表明空氣彈簧主氣室的垂直靜剛度是振動(dòng)的周期性非線(xiàn)性變化；靜剛度隨彈簧的壓縮而變化。增加，在保持平衡位置不變的情況下，彈簧初始壓力越大串聯(lián)雙附氣室約束膜式空氣彈簧振動(dòng)的特點(diǎn)(組圖)，剛度越大；空氣彈簧的自由振動(dòng)為周期性非線(xiàn)性振動(dòng)，固有振動(dòng)頻率隨著(zhù)初速度的增加而降低，但變化幅度較小；隨著(zhù)初始速度的增加，空氣彈簧的非線(xiàn)性振動(dòng)變得更加明顯。

為了驗證空氣彈簧靜態(tài)剛度理論研究中假設的合理性和推導的準確性，空氣彈簧橡膠材料的非線(xiàn)性，薄膜中增強簾線(xiàn)層的非線(xiàn)性，并對薄膜的變形進(jìn)行分析。基于過(guò)程中的幾何非線(xiàn)性和上蓋下座與橡膠膜的非線(xiàn)性接觸，討論了有限元軟件Msc.Marc中各種非線(xiàn)性的實(shí)現方法。研究空氣彈簧初始內壓變化對豎向靜剛度的影響；分析了上蓋在不同位置時(shí)橡膠膜母線(xiàn)的伸長(cháng)率。結果表明，空氣彈簧中的豎向力和豎向剛度隨著(zhù)空彈簧初始內壓的增加而增加；空氣彈簧膠膜母線(xiàn)在不同初始氣壓下的長(cháng)度變化百分比小于1.0%，這個(gè)誤差值是可以接受的。

同時(shí)，通過(guò)空氣彈簧垂直剛度有限元模型結果與理論推導的對比表明，本文建立的約束膜空氣彈簧主氣室垂直剛度表達式是正確的。基于絕熱變化假設，運用流體力學(xué)和熱力學(xué)理論，結合氣體的能量方程和彈簧中氣體的連續性方程，參考空氣彈簧的運動(dòng)特性，將級數的冪加倍建立額外的氣室空氣彈簧。