囊体帘线平衡角与空气弹簧设计有效面积之间的函数关系

囊体帘线平衡角与空气弹簧设计有效面积之间的函数关系

G.47 2011年2月内政部：10.3901/JME。2011. 03. 069胶囊空气弹簧平衡分析（武汉工程大学振动与噪声研究所）：“空气弹簧”是一种低频高效的隔振部件。目前，在船舶上已广泛应用于降低主要动力设备的振动和噪声传递空气弹簧天平严重影响隔振系统的安全性和可靠性，而软线的缠绕角度是决定空气弹簧天平的关键。为了定量分析绳索缠绕角度对空气弹簧平衡的影响，针对船用jyqn胶囊空气弹簧，简化了胶囊的几何模型，根据弹性薄壳无力矩理论建立了胶囊的平衡方程和边界条件，推导了胶囊经向和纬向膜内力的计算公式。结合胶囊复合材料的分析，给出了胶囊帘线平衡角的计算公式，提出了空气弹簧胶囊的平衡分析方法。当骨架帘线的铺设角度接近平衡角度时，空气弹簧胶囊在内压和荷载作用下的变形最小，具有良好的平衡性。建立了帘线平衡角与空气弹簧设计有效面积的函数关系，为空气弹簧设计开发提供了理论依据。关键词：空气弹簧天平，天平角度，卷绕角度，中间图形分类号，当躺在床上时囊式空气弹簧的结构，。核心区，。关键：air空气弹簧依靠胶囊密封的空气进行携带和工作，胶囊在空气内压下，在载荷作用下可能发生弯曲、扭转、膨胀和拉压变形，变形可能不对称，严重时会影响使用

因此，胶囊的弯曲和扭转变形以及长度变化是测量空气弹簧平衡的指标。胶囊是由承载骨架材料（帘线）层和内外橡胶材料层组成的复合壳体结构[2-4]。其中，内外橡胶层的主要功能是国家自然科学基金（中国）的项目。收到初稿和修订稿后，在外部环境中密封空气并保护胶囊；帘线层是空气弹簧胶囊的主要受力部件。它通常由纤维、芳纶纤维、钢丝和其他材料制成，能够承受很大的张力，并且具有极低的伸长率（未断裂）[5-7]。由于橡胶的弹性模量远低于帘线的弹性模量，且帘线体积在整个胶囊体积中的比例非常小，因此可以认为胶囊的机械性能由帘线层决定[8-9]。帘线在轴向拉伸下变形小，但在轴向压力或横向力下容易变形，帘线变形会影响胶囊变形。帘线的铺设角度会影响帘线的应力。按平衡角铺设绳索时，胶囊变形最小，满足平衡要求。如果帘线缠绕角度与平衡角度相差很大，则在内部压力和载荷的作用下，产生的空气弹簧胶囊将具有大变形周期70形状。此时，空气弹簧将失去平衡，这将严重影响空气弹簧[10]空气弹簧的性能和工作可靠性。在负载和压力的共同作用下，从无外力的自由平衡状态到工作平衡状态的加载过程中，膜盒的绕线角度可能会发生很大变化，这可能导致加载前后材料性能的不同

考虑到空气弹簧上盖板的平衡，应力边界条件建立如下-胶囊的经度参数α起始值1.3根据方程式（1)，（2)）计算膜盒应力和帘线平衡角，计算胶囊平衡过程中胶囊单层帘线复合材料的微观模型，如图3所示。它是分别基于胶囊的经向和纬向参数建立的坐标系轴，B是纬向和经向帘线间距的整数倍长度微元素的ns，倍数相同，γ是上述计算的膜应力与经向和纬向胶囊厚度的乘积（微元素采用这种方式，因为微元素应反映材料的宏观特性，并简化计算推导）为了确保膜盒的平衡，有必要确保膜盒的平衡，即确保膜盒仅承受轴向张力；相反，如果膜盒仅承受轴向张力，且其伸长率非常小且可忽略不计，则膜盒可被视为基本未变形。