大型設(shè)備安裝約束膜式空氣彈簧的要求

大型設(shè)備安裝約束膜式空氣彈簧的要求，本文提出并設(shè)計(jì)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，并通過數(shù)值計(jì)算分析了空氣彈簧，得到了滿意的結(jié)果。論文從空氣彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開始，從淺到深詳細(xì)描述了空氣彈簧動(dòng)力學(xué)模型的建立過程，深入分析了影響彈簧性能的因素，并得出了相應(yīng)的結(jié)論。為設(shè)計(jì)與研究提供理論支持。結(jié)合膜式空氣彈簧的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了雙層氣室串聯(lián)的空氣彈簧，確定了主要結(jié)構(gòu)尺寸。

在空氣彈簧膠囊母線長度假設(shè)的基礎(chǔ)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(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

空氣彈簧的靜態(tài)剛度和自由振動(dòng)的微分方程。計(jì)算結(jié)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?jí)毫υ酱蟠?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)為周期性非線性振動(dòng)，固有振動(dòng)頻率隨著初速度的增加而降低，但變化幅度較??；隨著初始速度的增加，空氣彈簧的非線性振動(dòng)變得更加明顯。

為了驗(yàn)證空氣彈簧靜態(tài)剛度理論研究中假設(shè)的合理性和推導(dǎo)的準(zhǔn)確性，空氣彈簧橡膠材料的非線性，薄膜中增強(qiáng)簾線層的非線性，并對薄膜的變形進(jìn)行分析。基于過程中的幾何非線性和上蓋下座與橡膠膜的非線性接觸，討論了有限元軟件Msc.Marc中各種非線性的實(shí)現(xiàn)方法。研究空氣彈簧初始內(nèi)壓變化對豎向靜剛度的影響；分析了上蓋在不同位置時(shí)橡膠膜母線的伸長率。結(jié)果表明，空氣彈簧中的豎向力和豎向剛度隨著空彈簧初始內(nèi)壓的增加而增加；空氣彈簧膠膜母線在不同初始?xì)鈮合碌拈L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)，通過空氣彈簧垂直剛度有限元模型結(jié)果與理論推導(dǎo)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(dá)式是正確的?；诮^熱變化假設(shè)，運(yùn)用流體力學(xué)和熱力學(xué)理論，結(jié)合氣體的能量方程和彈簧中氣體的連續(xù)性方程，參考空氣彈簧的運(yùn)動(dòng)特性，將級(jí)數(shù)的冪加倍建立額外的氣室空氣彈簧。