空氣彈簧作為懸掛系統(tǒng)的關鍵組件,承擔著減震、緩沖和高頻隔振等作用。2017年提出的“一帶一路”戰(zhàn)略措施,使中國高鐵走出國門,面臨更多的挑戰(zhàn)。每年國內空氣彈簧的需求量在2000萬件以上,市場金額將近1500億元,為了保證車輛行駛的穩(wěn)定性和乘客的安全性,絕大部分空氣彈簧未達到使用年限就進行更換,售后維修費用也將近300億元。氣囊漏風是懸掛系統(tǒng)最常見的故障之一,因此提高在惡環(huán)境下空氣彈簧的使用耐久性以及降低企業(yè)工業(yè)化生產成本成為研究的關鍵。本文主要采用機械混煉法、氣相沉積法、電泳沉積法制備了空氣彈簧外層橡膠配方以及乳液共混法和干-濕層疊法制備了空氣彈簧內層橡膠配方,最后對囊式空氣彈簧的裂紋區(qū)域進行有限元分析,所做工作如下:（1）對橡膠疲勞理論以及裂紋擴展的研究方法進行總結,并進行裂紋擴展的實驗研究,對拉伸斷面和曲撓斷面的微觀裂紋進行對比,結果表明兩種不同受力形式所產生的斷裂裂紋以及鈍化方向不同。（2）為了提高外層橡膠的耐老化性能以及耐疲勞性能,用氣相沉積法制備了改性碳纖維補強體以及電泳沉積法制備了MWCNTs@CF,將兩種補強體分別加入氯丁橡膠/天然橡膠復合材料中,通過導熱分析儀、數(shù)字高阻儀... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

囊式空氣彈簧

空氣彈簧用橡膠復合材料制備及疲勞性能研究4（2）由于空氣彈簧加入的介質是空氣，因此可以實現(xiàn)自由控制，調節(jié)反力，使高度保持恒定。（3）空氣彈簧的剛度隨載荷而變，因而在任何載荷下自振頻率不變，隔振效果幾乎不變，因此在大載荷作用下具有較低的剛度。（4）同一空氣彈簧，通過調整內壓力，可以得到不同的承載能力，從而適應不同的載荷需要，經(jīng)濟性好。在承受軸向和徑向載荷的同時，也能傳遞扭矩。（5）空氣彈簧具有高的吸振和降噪能力，不僅可以提高乘坐舒適性而且對車輛本身和乘客有一定的保護作用。（6）空氣彈簧的重量輕，可以減輕車輛重量，提高車體的動力學性能。2、缺點（1）由于空氣彈簧內層橡膠密封性差，充入的介質空氣易發(fā)生泄漏使其工作不穩(wěn)定。（2）與鋼彈簧相比，空氣彈簧的固有頻率很難做到5Hz以下，容易受溫度、油質和臭氧等化學溶劑的侵蝕，老化和疲勞性能下降，影響使用壽命3、應用（1）汽車懸架系統(tǒng)空氣彈簧作為懸架系統(tǒng)的重要組成部件，不僅能夠吸收和減少地面的振動和沖擊，而且可以減少輪胎所承受的各種力和扭矩，提高乘客的舒適性，保持汽車良好的操作性和穩(wěn)定的駕駛性，空氣彈簧在汽車懸架系統(tǒng)的應用如圖1-6所示[11]。在國外，空氣彈簧在客車中的使用比例達到100%，貨車和掛車中的使用比例達到80%[12]。圖1-6汽車懸架系統(tǒng)應用Fig.1-6Automotivesuspensionsystemapplications（2）在輕軌列車上的應用空氣彈簧采用自密封方式，簡化了制造過程；空氣彈簧的橡膠氣囊可以減少

青島科技大學研究生學位論文5汽車的橫向振動；在任何路況和行駛速度下，可調阻尼節(jié)流閥使車輛保持良好的振動性能，空氣彈簧在輕軌列車上的應用如圖1-7所示[13]。（3）在高速列車上的應用20世紀90年代后期，中國鐵路進入高速全面提速時期。空氣彈簧被廣泛應用于高速車輛和動車組，使空氣彈簧在中國軌道車輛上的應用進入了一個新階段，空氣彈簧在高速列車上的應用如圖1-8所示[14]。1-牽引電機；2-基礎制動裝置；3-走行輪；4-穩(wěn)定輪；5-導向輪；6-牽引懸掛裝置；7-空氣彈簧；8-齒輪箱；9-構架圖1-7輕軌列車應用Fig.1-7LightRailTrainApplication圖1-8高速列車應用Fig.1-8High-speedtrainapplications（4）在地鐵上的應用上海地鐵無搖枕轉向架采用高柔性自由膜式空氣彈簧，密封方式為螺釘密封和壓力自密封相結合�？諝鈴椈删哂幸韵绿攸c：1）橫向剛度小，能夠適應較大的橫向變形；2）曲線行駛時具有良好的橫向恢復特性；3）具有良好的扭轉特性和使用耐久性，空氣彈簧在地鐵上的應用如圖1-9所示[15]。（5）在磁懸浮列車上的應用磁懸浮列車是近年來興起的一種新型的非地面接觸式交通方式，具有超高

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2909019