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約束膜式空氣彈簧。借助流體力學和熱力學理論，給出了描述空氣彈簧振動的微分方程，并通過數值計算分析了空氣彈簧，得到了滿意的結果。論文從空氣彈簧的結構設計開始，從淺到深詳細描述了空氣彈簧動力學模型的建立過程，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，設計了雙層氣室串聯的空氣彈簧，確定了主要結構尺寸。

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

空氣彈簧的靜態剛度和自由振動的微分方程。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，彈簧初始壓力越大串聯雙附氣室約束膜式空氣彈簧振動的特點(組圖)，剛度越大；空氣彈簧的自由振動為周期性非線性振動，固有振動頻率隨著初速度的增加而降低，但變化幅度較小；隨著初始速度的增加，空氣彈簧的非線性振動變得更加明顯。

為了驗證空氣彈簧靜態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性，薄膜中增強簾線層的非線性，并對薄膜的變形進行分析。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橡膠膜母線的伸長率。結果表明，空氣彈簧中的豎向力和豎向剛度隨著空彈簧初始內壓的增加而增加；空氣彈簧膠膜母線在不同初始氣壓下的長度變化百分比小于1.0%，這個誤差值是可以接受的。

同時，通過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，運用流體力學和熱力學理論，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特性，將級數的冪加倍建立額外的氣室空氣彈簧。