大型设备安装约束膜式空气弹簧的要求

大型设备安装约束膜式空气弹簧的要求，本文提出并设计了一种双附气室串联约束膜式空气弹簧。借助流体力学和热力学理论，给出了描述空气弹簧振动的微分方程，并通过数值计算分析了空气弹簧，得到了满意的结果。论文从空气弹簧的结构设计开始，从浅到深详细描述了空气弹簧动力学模型的建立过程，深入分析了影响弹簧性能的因素，并得出了相应的结论。为设计与研究提供理论支持。结合膜式空气弹簧的特点，设计了双层气室串联的空气弹簧，确定了主要结构尺寸。

在空气弹簧胶囊母线长度假设的基础上，建立了空气弹簧主气室的自由振动微分方程，为空气弹簧的设计提供了理论依据。

空气弹簧的静态刚度和自由振动的微分方程。计算结果表明空气弹簧主气室的垂直静刚度是振动的周期性非线性变化；静刚度随弹簧的压缩而变化。增加，在保持平衡位置不变的情况下，弹簧初始压力越大串联双附气室约束膜式空气弹簧振动的特点(组图)，刚度越大；空气弹簧的自由振动为周期性非线性振动，固有振动频率随着初速度的增加而降低，但变化幅度较小；随着初始速度的增加，空气弹簧的非线性振动变得更加明显。

为了验证空气弹簧静态刚度理论研究中假设的合理性和推导的准确性，空气弹簧橡胶材料的非线性，薄膜中增强帘线层的非线性，并对薄膜的变形进行分析。基于过程中的几何非线性和上盖下座与橡胶膜的非线性接触，讨论了有限元软件Msc.Marc中各种非线性的实现方法。研究空气弹簧初始内压变化对竖向静刚度的影响；分析了上盖在不同位置时橡胶膜母线的伸长率。结果表明，空气弹簧中的竖向力和竖向刚度随着空弹簧初始内压的增加而增加；空气弹簧胶膜母线在不同初始气压下的长度变化百分比小于1.0%，这个误差值是可以接受的。

同时，通过空气弹簧垂直刚度有限元模型结果与理论推导的对比表明，本文建立的约束膜空气弹簧主气室垂直刚度表达式是正确的。基于绝热变化假设，运用流体力学和热力学理论，结合气体的能量方程和弹簧中气体的连续性方程，参考空气弹簧的运动特性，将级数的幂加倍建立额外的气室空气弹簧。