汽車空氣彈簧疲勞實驗裝置

⑴ 汽車減震裝置：幾種常見懸掛的對比

汽車名詞
懸掛系統是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，並且緩沖由不平路面傳給車架或車身的沖擊力，並衰減由此引起的震動，以保證汽車能平順地行駛。典型的懸掛系統結構由彈性元件、導向機構以及減震器等組成，個別結構則還有緩沖塊、橫向穩定桿等。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，而現代轎車懸掛系統多採用螺旋彈簧和扭桿彈簧，個別高級轎車則使用空氣彈簧。懸掛系統是汽車中的一個重要總成，它把車架與車輪彈性地聯系起來，關繫到汽車的多種使用性能。從外表上看，轎車懸掛系統僅是由一些桿、筒以及彈簧組成，但千萬不要以為它很簡單，相反轎車懸架是一個較難達到完美要求的汽車總成，這是因為懸掛系統既要滿足汽車的舒適性要求，又要滿足其操縱穩定性的要求，而這兩方面又是互相對立的。比如，為了取得良好的舒適性，需要大大緩沖汽車的震動，這樣彈簧就要設計得軟些，但彈簧軟了卻容易使汽車發生剎車「點頭」、加速「抬頭」以及左右側傾嚴重的不良傾向，不利於汽車的轉向，容易導致汽車操縱不穩定等。
（一）非獨立懸掛系統
非獨立懸掛系統的結構特點是兩側車輪由一根整體式車架相連，車輪連同車橋一起通過彈性懸掛系統懸掛在車架或車身的下面。非獨立懸掛系統具有結構簡單、成本低、強度高、保養容易、行車中前輪定位變化小的優點，但由於其舒適性及操縱穩定性都較差，在現代轎車中也有使用，基本上用於小型車、緊湊型車的後懸掛中，也用在貨車和大客車上。
（二）獨立懸掛系統
獨立懸掛系統是每一側的車輪都是單獨地通過彈性懸掛系統懸掛在車架或車身下面的。其優點是：質量輕，減少了車身受到的沖擊，並提高了車輪的地面附著力；可用剛度小的較軟彈簧，改善汽車的舒適性；可以使發動機位置降低，汽車重心也得到降低，從而提高汽車的行駛穩定性；左右車輪單獨跳動，互不相干，能減小車身的傾斜和震動。不過，獨立懸掛系統存在著結構復雜、成本高、維修不便的缺點。現代轎車大都是採用獨立式懸掛系統，按其結構形式的不同，獨立懸掛系統又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式懸掛系統等。
（三）橫臂式懸掛系統
橫臂式懸掛系統是指車輪在汽車橫向平面內擺動的獨立懸掛系統，按橫臂數量的多少又分為雙橫臂式和單橫臂式懸掛系統。
單橫臂式具有結構簡單，側傾中心高，有較強的抗側傾能力的優點。但隨著現代汽車速度的提高，側傾中心過高會引起車輪跳動時輪距變化大，輪胎磨損加劇，而且在急轉彎時左右車輪垂直力轉移過大，導致後輪外傾增大，減少了後輪側偏剛度，從而產生高速甩尾的嚴重工況。單橫臂式獨立懸掛系統多應用在後懸掛系統上，但由於不能適應高速行駛的要求，目前應用不多。
雙橫臂式獨立懸掛系統按上下橫臂是否等長，又分為等長雙橫臂式和不等長雙橫臂式兩種懸掛系統。等長雙橫臂式懸掛系統在車輪上下跳動時，能保持主銷傾角不變，但輪距變化大(與單橫臂式相類似)，造成輪胎磨損嚴重，現已很少用。對於不等長雙橫臂式懸掛系統，只要適當選擇、優化上下橫臂的長度，並通過合理的布置、就可以使輪距及前輪定位參數變化均在可接受的限定范圍內，保證汽車具有良好的行駛穩定性。目前不等長雙橫臂式懸掛系統已廣泛應用在轎車的前後懸掛系統上，部分運動型轎車及賽車的後輪也採用這一懸掛系統結構。
（四）多連桿式懸掛系統
多連桿式懸掛系統是由(3—5)根桿件組合起來控制車輪的位置變化的懸掛系統。多連桿式能使車輪繞著與汽車縱軸線成二定角度的軸線內擺動，是橫臂式和縱臂式的折衷方案，適當地選擇擺臂軸線與汽車縱軸線所成的夾角，可不同程度地獲得橫臂式與縱臂式懸掛系統的優點，能滿足不同的使用性能要求。多連桿式懸掛系統的主要優點是：車輪跳動時輪距和前束的變化很小，不管汽車是在驅動、制動狀態都可以按司機的意圖進行平穩地轉向，其不足之處是汽車高速時有軸擺動現象。
（五）縱臂式懸掛系統
縱臂式獨立懸掛系統是指車輪在汽車縱向平面內擺動的懸掛系統結構，又分為單縱臂式和雙縱臂式兩種形式。單縱臂式懸掛系統當車輪上下跳動時會使主銷後傾角產生較大的變化，因此單縱臂式懸掛系統不用在轉向輪上。雙縱臂式懸掛系統的兩個擺臂一般做成等長的，形成一個平行四桿結構，這樣，當車輪上下跳動時主銷的後傾角保持不變。雙縱臂式懸掛系統多應用在轉向輪上。
（六）燭式懸掛系統
燭式懸掛系統的結構特點是車輪沿著剛性地固定在車架上的主銷軸線上下移動。燭式懸掛系統的優點是：當懸掛系統變形時，主銷的定位角不會發生變化，僅是輪距、軸距稍有變化，因此特別有利於汽車的轉向操縱穩定和行駛穩定。但燭式懸掛系統有一個大缺點：就是汽車行駛時的側向力會全部由套在主銷套筒的主銷承受，致使套筒與主銷間的摩擦阻力加大，磨損也較嚴重。燭式懸掛系統現已應用不多。
（七）麥弗遜式懸掛系統
麥弗遜式懸掛系統的車輪也是沿著主銷滑動的懸掛系統，但與燭式懸掛系統不完全相同，它的主銷是可以擺動的，麥弗遜式懸掛系統是擺臂式與燭式懸掛系統的結合。與雙橫臂式懸掛系統相比，麥弗遜式懸掛系統的優點是：結構緊湊，車輪跳動時前輪定位參數變化小，有良好的操縱穩定性，加上由於取消了上橫臂，給發動機及轉向系統的布置帶來方便；與燭式懸掛系統相比，它的滑柱受到的側向力又有了較大的改善。麥弗遜式懸掛系統多應用在中小型轎車的前懸掛系統上，保時捷911、國產奧迪、桑塔納、夏利、富康等轎車的前懸掛系統均為麥弗遜式獨立懸掛系統。雖然麥弗遜式懸掛系統並不是技術含量最高的懸掛系統結構，但它仍是一種經久耐用的獨立懸掛系統，具有很強的道路適應能力。

⑵ 影響板簧疲勞試驗機測試精準度的因素有哪些

彈簧的使用壽命與其自身的疲勞強度有關，彈簧疲勞試驗機是檢測彈簧疲勞壽命強度的試驗儀器之一，今天標准集團簡單為大家介紹下影響彈簧疲勞試驗的因素：
彈簧疲勞強度與很多因素息息相關。因而，為確保彈簧能夠長期有效的正常工作，就要從影響彈簧疲勞強度的各個因素著手。那麼影響彈簧疲勞試驗的因素有哪些呢？
1、屈服強度材料的屈服強度和疲勞極限之間有一定的關系，一般來說，材料的屈服強度越高，疲勞強度也越高，因此，為了提高彈簧的疲勞強度應設法提高彈簧材料的屈服強度，南通卓越精密件有限公司加工或採用屈服強度和抗拉強度比值高的材料。對同一材料來說，細晶粒組織比粗細晶粒組織具有更高的屈服強度。
2、表面狀態最大應力多發生在彈簧材料的表層，所以彈簧的表面質量對疲勞強度的影響很大。彈簧材料在軋 制、拉拔和卷制過程中造成的裂紋、疵點和傷痕等缺陷往往是造成彈簧疲勞斷裂的原因。材料表面粗糙度愈小，應力集中愈小，疲勞強度也愈高。材料表面粗糙度對疲勞極限的影響。隨著表面粗糙度的增加，疲勞極限下降。在同一粗糙度的情況下，不同的鋼種及不同的卷制方法其疲勞極限降低程度也不同，如冷卷彈簧降低程度 就比熱卷彈簧小。因為鋼制熱卷彈簧及其熱處理加熱時，由於氧化使彈簧材料表面變粗糙和產生脫碳現象，這樣就降低了彈簧的疲勞強度。對材料表面進行磨削、強壓、拋丸和滾壓等，都可以提高彈簧的疲勞強度。
3、尺寸效應材料的尺寸愈大，由於各種冷加工和熱加工工藝所造成的缺陷可能性愈高，產生表面缺陷的可能性也越大，這些原因都會導致疲勞性能下降。因此在計算彈簧的疲勞強度時要考慮尺寸效應的影響。
4、冶金缺陷冶金缺陷是指材料中的非金屬夾雜物、氣泡、元素的偏析，等等。存在於表面的夾雜物是應力集中源，會導致夾雜物與基體界面之間過早地產生疲勞裂紋。採用真空冶煉、真空澆注等措施，可以大大提高鋼材的質量。
5、腐蝕介質彈簧在腐蝕介質中工作時，由於表面產生點蝕或表面晶界被腐蝕而成為疲勞源，在變應力作用下就會逐步擴展而導致斷裂。例如在淡水中工作的彈簧鋼，疲勞極限僅為空氣中的10%~25%。腐蝕對彈簧疲勞強度的影響，不僅與彈簧受變載荷的作用次數有關，而且與工作壽命有關。所以設計計算受腐蝕影響的彈簧時，應將工作壽命考慮進去。在腐蝕條件下工作的彈簧，為了保證其疲勞強度，可採用抗腐蝕性能高的材料，如不銹鋼、非鐵金屬，或者表面加保護層，如鍍層、氧化、噴塑、塗漆等。實踐表明鍍鎘可以大大提高彈簧的疲勞極限。
6、溫度碳鋼的疲勞強度，從室溫到120℃時下降，從120℃到350℃又上升，溫度高於350℃以後又下降，在高溫時沒有疲勞極限。在高溫條件下工作的彈簧，要考慮採用耐熱鋼。在低於室溫的條件下，鋼的疲勞極限有所增加。

⑶ 空氣彈簧裝置有哪些組成部分

主要由空氣彈簧本體、附加空氣室、高度控制閥、差壓閥和濾塵器等組成。

⑷ 空氣彈簧是怎麼一回事啊

空氣彈簧是在一個密封的容器中充入壓縮空氣，利用氣體可壓縮性實現其彈性作用。俗稱氣囊、氣囊式氣缸、皮囊氣缸等。

其工作原理是，在密閉的壓力缸內充入惰性氣體或者油氣混合物，使腔體內的壓力高於大氣壓的幾倍或者幾十倍，利用活塞桿的橫截面積小於活塞的橫截面積從而產生的壓力差來實現活塞桿的運動。

⑸ 如何降低橡膠空氣彈簧（橡膠氣囊）裝置的振動頻率

橡膠空氣彈簧(橡膠氣囊)是由空氣和橡膠構成的,內部摩擦小,不會因彈簧本身的固有振動而影響隔離高頻振動的能力.此外,橡膠空氣彈簧(橡膠氣囊)沒有金屬間的接觸,因此能隔音,防音效果也很好.

彈簧剛度:在設計橡膠空氣彈簧(橡膠氣囊)的剛度時,可以依靠改變彈簧內壓而加以選擇,剛度與內壓大致成正比,因此,可以根據需要將剛度選得很低,對於一個尺寸既定的橡膠空氣彈簧(橡膠氣囊),剛度是可變的,它隨載荷的改變而變化,因而在任何載荷下自振頻率幾乎不變,所以它能使被支承系統具有幾乎不變的性能.橡膠空氣彈簧與附加空氣室相連,可是橡膠空氣彈簧裝置的固有振動頻率降低到0.5∽3Hz.再任何載荷的作用下,橡膠空氣彈簧都可以保持較低而近乎相等的振動頻率.在橡膠空氣彈簧和附加空氣室之間加設一個節流孔,當簧上載荷發生振動時,空氣流經節流孔發生能量損失,因而起到衰減振動的作用.

橡膠空氣彈簧(橡膠氣囊)的耐疲勞性能優於金屬彈簧許多倍.對於用車輛空氣彈簧懸掛系統中的彈簧進行疲勞實驗,鋼板彈簧僅振動數十萬次就折斷了,而橡膠空氣彈簧則在振幅40mm、頻率2.7Hz條件下振動500萬次後仍未破壞.

橡膠空氣彈簧的本體結構柔軟,因此具有軸向、橫向和旋轉向的綜合隔振作用.橡膠空氣彈簧相對成本低廉,安裝、更換方便,維護保養簡單,不需經常檢修,無須加油.

空氣彈簧廣泛應用於商業汽車、巴士、軌道車輛、機器設備及建築物基座的自調節式空氣懸掛.

⑹ 汽車上單氣室油氣彈簧的形式

空氣彈簧主要可分為囊式和膜式兩種：
1、囊式空氣彈簧一般做成兩節，但也有單節或三節的。節數愈多，彈性愈好。氣囊的上、下蓋板將氣囊密閉。
2、膜式空氣彈簧由橡膠膜片和金屬壓製件組成。與囊式彈簧相比，其彈性特性曲線比較理想，因其剛度較囊式小，車身自然振動頻率低，且尺寸較小，在車上便於布置，故多用在轎車上，但製造困難，使用壽命較囊式短。
空氣彈簧不能傳遞任何方向的側向力及其力矩，因此要增設相應的推力桿。空氣彈簧本身沒有減振作用、懸架中必須裝置減振器。

⑺ 空氣彈簧的工作原理是什麼

空氣彈簧的工作原理：

空氣彈簧工作時，內腔充入壓縮空氣，形成一個壓縮空氣氣柱。隨著振動載荷量的增加，彈簧的高度降低，內腔容積減小，彈簧的剛度增加，內腔空氣柱的有效承載面積加大，此時彈簧的承載能力增加。

當振動載荷量減小時，彈簧的高度升高，內腔容積增大，彈簧的剛度減小，內腔空氣柱的有效承載面積減小，此時彈簧的承載能力減小。

這樣，空氣彈簧在有效的行程內，空氣彈簧的高度、內腔容積、承載能力隨著振動載荷的遞增與減小發生了平穩的柔性傳遞、振幅與震動載荷的高效控制。還可以用增、減充氣量的方法，調整彈簧的剛度和承載力的大小，還可以附設輔助氣室，實現自控調節。

空氣彈簧具有優良的非線性硬特性，因而能夠有效限制振幅，避開共振，防止沖擊。空氣彈簧隔振系統的固有頻率可以設計得很低，甚至達1Hz以下，而橡膠隔振器的自振頻率一般為5－7Hz。

所以空氣彈簧的隔振效率比起其它隔振元件高得多，而且能夠隔離低頻振動。特別是因為空氣彈簧隔振系統容易實施主動控制，作為一種具有可調非線性靜、動態剛度及阻尼特性的隔振元件，空氣彈簧的應用越來越廣泛。

⑻ 豐田(TOYOTA)的空氣彈簧懸架的分析與研究

汽車主動懸架—液壓和空氣式
從控制力的角度分，懸架可分為被動懸架，半主動懸架和主動懸架。

目前，大多數汽車的懸架系統裝有彈簧和減振器，懸架系統內無能源供給裝置，其彈性和阻尼不能隨外部工況變化，因此稱這種懸架是被動懸架。

主動懸架有作為直接力發生器的動作器，可以根據輸入與輸出進行最優的反饋控制，使懸架有最好的減震特性，以提高汽車的平順性和操縱穩定性。它由彈性元件C和一個力發生器Fe組成。

半主動懸架可看作由可變特性的彈簧和減振器組成的懸架系統，雖然它不能隨外界的輸入進行最優的控制和調節，但它可按存儲在計算機的各種條件下最優彈簧和減振器的優化參數指令來調節彈簧的剛度和減振器的阻尼狀態。它由彈性元件C和一個一個阻尼系數能在較大范圍內調節的阻尼器組成。

電子技術控制汽車懸架系統主要由（車高、轉向角、加速度、路況預測）感測器、電子控制ECU、懸架控制的執行器等組成。系統的控制功能通常有以下三個：

1車高調整 當汽車在起伏不平的路面行駛時，可以使車身抬高，以便於通過；在良好路面高速行駛時，可以降低車身，以減少空氣助力，提高操縱穩定性。

2阻尼力控制 用來提高汽車的操縱穩定性，在急轉彎、急加速和緊急制動情況下，可以抑制車身姿態的變化。

3彈簧剛度控制 改變彈簧剛度，使懸架滿足運動或舒適的要求。

採用主動式懸架後，汽車對側傾、俯仰、橫擺跳動和車身的控制都能更加迅速、精確，汽車高速行駛和轉彎的穩定性提高，車身側傾減少。制動時車身前俯小，啟動和急加速可減少後仰。即使在壞路面，車身的跳動也較少，輪胎對地面的附著力提高。

一.主動式液壓懸架

電子控制的主動式液壓懸架能根據懸架的質量和加速度等，利用液壓部件主動地控制汽車的振動。主動式液壓懸架在轎車上的布置如圖所示，在汽車重心附近安裝有縱向、橫向加速度和橫擺陀螺儀感測器，用來採集車身振動、車輪跳動、車身高度和傾斜狀態等信號，這些信號被輸入到控制單元ECU，ECU根據輸入信號和預先設定的程序發出控制指令，控制伺服電機並操縱前後四個執行油缸工作。

二.主動式空氣懸架

在電子控制的主動式空氣懸架系統中，微機根據感測器送來的信號和駕駛員給予的控制模式經過運算分析後向懸架發出指令，懸架可以根據微機給出的指令改變懸架的剛度和阻尼系數，是車身在行駛過程中保持良好的穩定性能，並且將車身的振動響應控制在允許的范圍內。一般說來，主動式空氣懸架的控制內容包括車身高度、減振器衰減力、彈簧彈性系數等三項；

1車高的控制；分標准、升高和只升高後輪三種工作狀態；

2減震器的衰減力控制分低、中、高三檔；

3空氣彈簧的彈性系數分軟、硬兩檔。

空氣懸架電子控制系統的工作原理；用空氣壓縮機形成壓縮空氣，並將壓縮空氣送給彈簧和減震器的空氣室中，以此來改變車輛的高度。在前輪和後輪的附近設有車高感測器，按車高感測器的輸出信號，微機判斷出車輛高度，再控制壓縮機和排氣閥，使彈簧壓縮或伸長，從而控制車輛高度。

在減震器內設有電動機，電動機受微機的信號控制。利用電動機可以改變通氣孔的大小，從而改變了衰減力的大小。

具體說來，在汽車儀錶板上有空氣懸架系統的開關，利用開關可以形成6種不同的工作方式。圖所示為豐田汽車公司的空氣懸架控制裝置在車上的布置情況。

⑼ 如何用instron8800電液伺服疲勞試驗機做壓縮試驗

適用范圍：
主要規定了橡膠空氣彈簧的耐久疲勞、往復疲勞、壓縮剛度、殘余變形、剛度、永久變形等力學性能的測試。
技術要求及設備的選擇：
1、永久變形
將橡膠空氣彈簧放在ZCTL-S/W彈簧拉壓試驗機上做永久變形，設備的精度為0.5級，永久變形量20%-80%之間。
2、殘余變形
將橡膠彈簧放在ZCTL-S/W彈簧拉壓試驗機做殘余變形，殘余變形量為橡膠空氣彈簧變形量的30%-70%，設備的精度為0.5級。
3、壓縮剛度、剛度
將橡膠空氣彈簧放在ZCTL-W微機控制彈簧拉壓試驗機上做剛度性能試驗，壓縮剛度變形量為橡膠空氣彈簧的30%-70%之間，設備的精度為0.5級。
4、疲勞壽命、往復疲勞
充壓（0.1±0.02）MPa,在頻率15Hz-20Hz、振幅30mm-50mm的ZCPL-彈簧疲勞試驗機上連續振動次數不少於10^6次。表面龜裂成都的判定符合國標。
5、水壓試驗
1.2MPa-1.3MPa，持續15min不滲漏。
博匯試驗儀器