文件编号：TP-AR-L9163
In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.
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大中型油改气用户调压装置的选型与设计(正式
版)
大中型油改气用户调压装置的选型
与设计(正式版)
使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
1项目背景简述
随着国家可持续发展战略的贯彻实施，环境保护
问题已经越来越得到重视。广州市政府于1999年发
出政府令，要求在20xx年12月31日前，广州市区
范围内原来使用油、煤的餐饮业及公共食堂，全部改
为使用清洁能源一燃气或电作燃料，并优先采用管道
气。我们称之为“油改气”工程。
为此，广州市煤气公司会同广州市环保局，共同
对现有餐位数在200个以上、且分布在城市燃气管网
周边的餐饮业用户进行了调查。并对日耗气量在
500Nm’以上的用户视作大中型“油改气”用户。初步统计结果是：具备使用管道气条件而需要进行改造的用户约1000家，有15万个餐座位数，日耗气量折合约12万Nm’(指热值为27.2MJ／Nm’的广州油制气、下同)。
2大中型“油改气”项目的设计特点
从已完成的数百家大中型“油改气”用户的设计情况分析，主要有以下特点：
◆设计流量为150~500Nm3／h、耗气量在
500~2000Nm3／d；
◆中压管设计管径一般为DN80—DNl50；
◆供气管道、调压装置等一般均为专用，较少与其他用户共用。即使与居民用户在同一个建筑物中时，公福用户的供气也宜单独使用一套系统，因为其小时流量较大，用气时会对民用户造成较大的影响；
◆燃气管道一般是在现有建筑物及用气设施的基础上进行敷设，故需要燃气管道和设备来适应现状；
◆对供气的安全性及不间断性要求很高，不能容忍“断气”现象发生；
◆由于工程费用是用户自行承担的，因此，用户要求用最小的投资代价来达到最高的功能需求。
在上述设计特点中，难度最大的是调压装置的选择与设置。因为是“需要用燃气管道和设备来适应现状”，因此在设计调压装置时。必须符合三方面的条件:
1)调压装置设置时的安全距离既要满足现行的国家规范，又要适应现有地形条件。而在广州市老城区的一些路段上。两者很难同时满足要求，
2)调压装置的成本应尽可能低。否则用户难以承担；
3)调压装置的质量要好，可靠性要高。必要时，要考虑设置供气管道的双回路及多一组备用的调压装置。
3调压装置的设置与选型
在目前条件下。大中型“油改气”用户调压装置的设计主要遵循以下两个规范：
1)《城镇燃气设计规范》GB50028—93(1998年版)(以下简称“城规”)；
2)《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—
95(1997年版)(以下简称“高规”)
从两个规范的安全距离要求上分析，“城规”的灵活性大一些，可操作性要强一些；而“高规”的要求就严格得多，其要求调压装置距高层建筑物的距离为13~20米(二类高层建筑可以略少)。这样的安全距离在广州市这样的大型城市中是很难实现的。因此，
有必要认真探讨调压装置的设置的问题。
3.1调压装置的设置形式
在广州市区内，建筑密度相当大，尤其是在繁华地段，高楼林立，达到了“寸土寸金”的地步，任何的综合性建筑在其红线范围内都很难在十几米外来寻找设置燃气调压装置的位置。此外，大楼的业主或是餐饮店的管理者也不会提供一个数十平方米的用地作为燃气专用房间，因此，要设立符合“城规”要求的专用调压站(室)几乎不太可能，只能是根据现有的建筑物情况来进行“油改气”项目的设计配合。
在此情况下，燃气调压装置的设置无外乎两种选择：
◆直接挂靠式一直接在外墙或裙楼顶设置(专用调压室情况不作讨论)；
◆外设式一调压装置距建筑物外墙有较小的安全
距离。
3.2直接挂靠式调压装置的选择
在“城规”中，燃气调压箱允许直接挂靠在建筑物的外墙上，但“高规”中则不允许在高层建筑外墙上的直接挂靠调压箱。因此，对于低层建筑而言，调压箱是一种最佳的选择。而对于高层建筑，如能将调压箱设置在相邻的低层建筑物外墙上可以满足安全距离要求时，调压箱同样也是最佳选择。
一般情况下，大中型“油改气”用户的设计流量在150~500Nm3／h之间，符合该流量的燃气调压箱还是较多的。目前，广州市常用的该类型调压箱主要有:
◆上海飞奥RJ—500型：400Nm3／h(在进口压力
0.05MPa、出口压力2500Pa时，下同)；
◆意大利TARTARINI公司的G16324型：250Nm3
／h；
◆德国RMG公司361、330系列：400—600Nm3／h。
以上产品的价格在3~5万元左右，“性能价格比”较佳，用户完全可以接受，因而推广实施的效果也较好。
另一种直接挂靠式调压装置的设置方法是：将调压装置设于裙楼顶部。根据我们的设计实践，在建筑物的裙楼顶部划分出一定的面积，用围墙或金属外壳、上加遮蔽棚间隔，并将调压器及其含各种阀门、过滤器等配套设备放置在其中还是较容易实现的。目前，在广州市有的“油改气”用户已采用该方式。该设置方式布置较为灵活，当然也受到建筑物本身的条件影响。从投资情况看，价格可以控制在10万元以内，一般可以接受。
3.3外设式调压装置的选择
对于高层建筑，当采用直接挂靠式调压装置确实无法实现时，可以来用地下调压井的方式。广州市是从1997年引进了地下调压井。目前已使用了十几台，经过两年多来的运行，其安全可靠性一直较好。由于目前的国家规范中尚无燃气调压井的安全距离要求，广州市现处于试用期内，暂参照国内有关城市的地方标准及国外的行业标准，规定距建筑物基础的距离为2米(见注3.3)。该安全距离较小，几乎所有的综合性建筑物都能满足距离要求，因此，具有较好的可实施性。目前广州市地下调压井常用的产品型号为：
◆意大利TARTARINI公司的MIF／40及MIF／65型：流量分别为600Nm3／h和1200Nm3／h；
◆上海飞奥RX—1000型：1000Nm3／h。
地下调压井的价格在25~45万元之间，相比之下价格显得较贵。在现有的经济条件下，尚不能大范围推广，仅作为一种在无其他解决办法或有特殊要求条件下的补充解决方案。(注3.3：参见上海市地方标准DBJ08—46—95的条文说明，日本东京煤气公司的《煤气设备及其设计》中规定：落地式箱式调压站四周的安全距离要求为1m。最小不少于0.75m;另据意大利HNI—CIG8827标准，箱式调压站距工业及民用住宅为2m。因此，广州市也借鉴了上述做法。关于调压井安全距离的探讨详见4.3)
4对国家规范中有关条文的理解与补充上述调压装置的设置方式能否实施，最关键的还是看如何理解国家规范，并按照规范中的要求去实现。
4.1如何理解调压箱的定义
根据“城规”附录G中的名词解释，调压箱的定义为：包括调压装置及铁箱。将调压装置放置于专业箱子中，设于用气居民或公共建筑附近，承担用气压力的调节。一般一个调压箱只负责较小范围的用气调整。其中，调压箱的范围包括“调压柜”。
仔细分析以上定义可以发现：调压箱定义中并未限定进出口的管径(或调压装置的通径)以及调压器的通过流量。这也意味着在选择调压箱时允许有较大的灵活性，而且并不局限在我们一般所想像的几十立方米的通过流量及不大于DN50的进出口管径。
从流量要求看，既然调压柜本身已属于调压箱的一部分，而现在一般调压柜的流量均已达到数百立方米／h，甚至更大。(如：河北枣强慧星调压器厂生产的3FK调压柜的流量为502Nm3／h、4FK为667Nm3／h)，因此，将调压箱的通过能力选定在200~500Nm3
／h是完全有理论依据的。
既然流量问题可以理解，相应的，管径问题也不再成为障碍。事实上，流量在400Nm’／h左右调压箱的进出口管径通常在DN65~DN80之间。
从理论上讲，通过设备的组合及改进，箱式调压器的通过能力可以做得很大。但从安全的角度来说，将流量很大的调压装置直接挂靠在建筑物的外墙上是不太安全的，存在一定的危险性，也不利于设备的维护、保养及更换。此外，通常流量越大，调压装置的体积也越大，相对会更难找到安装的位置，因此，经与广州市煤气公司进行认真探讨，我们在设计时将“调压箱”的范围作了更明确的限定：
◆外形体积控制在1.4×1.2×0.7米以内；
◆通过流量一般控制在300~400Nm3／h左右；
◆中压进口管径＜DN80。
4.2调压箱的安全距离要求
当调压箱的定义可以按4.1来进行解释时，其安全距离要求就可以依照“城规”的5.6.4条去执行。现在需要讨论的是：调压装置设置在裙楼顶上的安全距离间题。
其实，按照其设置形式看：
1)裙楼的顶部也是建筑物的最外侧。因而可以将其视为外墙的一部分；
2)裙楼的楼面本身就是防火实体结构，再加上面向塔楼的一侧用防火墙相隔，完全符合防火要求；
3)调压装置被有效隔离后，可以避免闲杂人员的干扰，更保证了设备的安全管理。
因此。我们在设计是这样理解：将调压装置放置在裙楼顶部是“城规”第5.6.4条的延伸与扩充，同时又满足了第5.6.5条中关于“将调压装置设置在公
Q/CS 众泰控股集团有限公司企业标准 Q/CS 05.011-2015 后背门气弹簧设计计算方法（修订） 发布
前言 本标准由众泰汽车工程研究院车身部提出。 本标准由众泰汽车工程研究院车身部归口管理。 本标准由众泰汽车工程研究院车身部负责起草。 本标准主要起草人：黄子洲。 本标准第一次修订。 本次修订增加了“5.3.6高低温交变”，“5.4.0球销的插拔力”，对“5.3.8耐久性”进行了部分更新。
后背门气弹簧设计计算方法 1 范围 本标准规定了后背门气弹簧的技术要求、试验方法和设计计算等。 本标准适用于油气混合式及变阻尼式汽车用压缩气弹簧。 2 引用标准 QC/T 207—1996汽车用普通气弹簧 JB/T 10418—2004 气弹簧设计计算 JB/T 8064.1—1996 压缩气弹簧技术条件 GB/T 1771—91 色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定 GB/T 1740—79 漆膜耐湿热测定法 GB 1800—79 公差与配合总论标准公差与基本偏差 GB/T 2348—93 液压气动系统及元件缸内径及活塞杆外径 GB 2349—80 液压气动系统及元件缸活塞行程系列 GB 2828—87 逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查) GB 6458—86 金属覆盖层中性盐雾试验(NSS 试验) GB 6461—86 金属覆盖层对底材为阴极的覆盖层腐蚀试验后的电镀试样的评级 GB/T 13913—92 自催化镍–磷镀层技术要求和试验方法 JB 2864—81 汽车用电镀层和化学处理 JB/Z 111—86 汽车油漆涂层 3气弹簧的术语、符号、定义 3.1 气弹簧 是指由一个密闭缸筒和可以在缸筒内滑动的活塞组件及活塞杆组成的以压缩气体为贮能介质的机构。气弹簧的外形及力-位移曲线如下图1。 图1
汽车气弹簧设计指导 1.简要说明 1.1 基本的原理 在密闭的缸筒内充入和外界大气压有一定压差的惰性气体或者油气混合物，进而利用作用在活塞上的压力差完成气弹簧的自由运动。 该件为标准件，可以从产品系列目录中查询缸筒、活塞杆等匹配参数。 1.2 气弹簧和一般机械弹簧的最大区别： 一般性的机械弹簧，其弹簧弹力随着弹簧的运动有着非常大的变化，而气弹簧在整个运动行程中力值变化相对较小。1.3 其主要零部件及名字(如图所示)。 1.4零部件材料及工艺 序号零件名常见材料外观要求/表面处理 1 球头销45#渗氮、镀锌、达克罗（耐腐蚀强）处理 2弹簧卡片65Mn 3活塞杆 35# 镀铬（银色）或渗氮（黑色）〈出口欧洲 的车必须渗氮处理，以满足其环保要求〉 4缸筒精轧钢管20 喷漆处理5导向环Q2356 密封件 NBR（丁晴橡胶） 球头 球头销 支架 缸筒 活塞杆 弹簧卡片
7活塞Q235 8球头PA66+30%GF 1.5机构原理 1.5.1同样尺寸的气弹簧可以根据缸筒内部存储的气体压力大小来调整举力的大小。 1.5.2气弹簧举升速度的大小可以根据活塞上的过油孔的大小来调整，一般分为￠0.3mm￠ 0.5mm￠0.6mm等，过油孔越大，举升速度越快，造成的冲击越大，比如：举升速 度过大可采用￠0.3mm。（阻尼油在气弹簧运动到阻尼区时才通过过油孔，此前只有 气体流过，该特性由油的运动特性：高压区低压区决定）。 1.5.3阻尼油、举力、密封圈材料影响气弹簧低温性能，例如：出口俄罗斯的气弹簧所用 阻尼油型号HS32，凝固点-50℃；密封圈材料丁晴橡胶的低温脆性温度由原来的 -40℃改为-50℃。 1.5.4如有支架，建议料厚为3mm，可以根据力的大小对支架进行工艺处理如：冲压出凹 槽来增加强度。 1.6安装方式 1.6.1气弹簧整车布置位置分为：前机盖支撑和后备门支撑两种。前机盖支撑有B11、T11 等车型，后备门支撑有A15、S11、B14等车型。 1.6.2气弹簧支撑方式的布置可分为：直立支撑和旋转支撑，目前我公司采用直立支撑的 有：S21S22旋转支撑的有：S11S12A11A18B11。支撑方式的布置是由后备门 铰链轴所处的位置来决定的。 1.6.3尼龙球头可根据与气弹簧联接的两个钣金平面进行设计：分为普通直式和斜倾式 （下图），当球窝转动角度小于20°时，选用直球窝；当球窝转动角度大于等于20° 小于35°时，选用斜球窝；当球窝转动角度大于等于35°时，选用支架。一般尽 量不用支架，支架容易出现晃动，定位麻烦，且增加价格。
气弹簧 弹簧不受外力时，自然伸长为最小行程（指压缩行程）处，即最大伸长处； 活塞两边气压相等，由于受力面积不同，产生压力差提供气弹簧的支撑力； 气弹簧运动中瞬时提供的总支撑力包括两部分：压力差产生的支撑力和摩擦力。 外力压缩气弹簧，由于撑杆在气室内体积增大，压缩气体的有效容积变小，气室气压变大，压力差产生的支撑力变大； 摩擦力变化： 气室压力越大，摩擦力越大， 撑杆运动越快，摩擦力越大， 离自然伸长处越远，摩擦力越大； 气温影响气弹簧支撑力：气温越低，气室压力越低，气弹簧提供的支撑力越小。 气弹簧是以气体和液体为工作介质的一种弹性元件，由压力管，活塞，活塞杆及若干联接件组成,其内部充有高压氮气，由于在活塞内部设有通孔，活塞两端气体压力相等，而活塞两侧的截面积不同，一端接有活塞杆而另一端没有，在气体压力作用下，产生向截面积小的一侧的压力，即气弹簧的弹力，弹力的大小可以通过设置不同的氮气压力或者不同直径的活塞杆而设定。与机械弹簧不同的是，气弹簧
具有近乎线性的弹性曲线。标准气弹簧的弹性系数X介于1.2和1.4之间，其他参数可根据要求及工况灵活定义 气弹簧（gas spring)是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的配件。目前，该产品在医疗设备、汽车、家具、纺织设备、加工行业等领域都得到了广泛地应用。根据不同的特点及应用领域，气弹簧又被称为支撑杆、调角器、气压棒、阻尼器等. 气弹簧的基本原理是在密闭的腔体内压入惰性气体和油、或则油气混合物。根据气弹簧的结构和功能，气弹簧主要有自由型气弹簧、自锁型气弹簧、随意停气弹簧、牵引式气弹簧、阻尼器几种。 产品展示 气弹簧介绍 一、自由型气弹簧（支撑杆）是应用最为广泛的气弹簧。它主要起支撑作用，只有最短、最长两个位置，在行程中无法自行停止。在汽车、纺织机械、印刷设备、办公设备、工程机械等行业应用最广。 二、自锁型气弹簧（调角器、气压棒）在医疗设备、座椅等产品上应用的最多。该种气弹簧借助一些释放机构可以在行程中的任意位置停止，并且停止以后有很大的锁紧力（可以达到10000N以上）。 三、随意停气弹簧（摩擦式气弹簧）主要应用在厨房家具、医疗器械等领域。它的特点介于自由型气弹簧和自锁型气弹簧之间：不需要任何的外部结构而能停在行程中的任意位置，但没有额外的锁紧力。（选型参数基本可以参考自由型气弹簧）
摘要 在本文中，设计适合中国城市道路一般使用的双级双作用筒式减震器的。首先，根据汽车减震器阻尼系数的质量计算来确定气缸的结构参数，然后建立流体动力学模型，一个理想的标准减震器阻尼特性曲线首先选择，然后使用阻尼特性曲线的理想方法近似，对每个气门机构的设计计算，在此基础上，该阻尼器的整个设计，和主要部件的强度被检测。 关键词：二级减振器；流体力学模型；理想特性曲线；强度校核
Abstract Dual use it for general urban Chinese road design drum shock absorbers. First, the shock absorber damping coefficient, calculated according to the mass of the vehicle. Cylinder configuration parameters are determined. Then hydrodynamic model. Methods valve and the Department is calculated and designed, the way the damping characteristics of the shock absorbers ideal standard curve. After that, a group of dual-use drum shock absorber design. The main portion of the intensity of the shock absorber is checked. Key words: Double absorber; hydrodynamic model; characteristics of the ideal curve; strength checking
气弹簧使用方法 自由型气弹簧 自由型气弹簧（图 1 ）在自由状态下长度最长（行程最小），在受到大于自身推力的外界压力后，可以被压缩，直至最小长度 （行程最大）。自由型气弹簧只有压缩状态 （外界施加压力和自由状态两种） ,在它的行程中无法进行自行锁紧。自由型气弹簧主要起支撑作用!
图一 图二 自由型气弹簧的原理如图2：在压力管内充上高压气体，运动活塞上图2有通孔，保证整个压力管内的压力不会随着活塞的移动而变化。而气弹簧的力主是要压力管和外界大气压作用于活塞杆横截面上的压力差。由于压力管内的气压基本不变，而活塞杆的横截面是一定的,所以在整个行程中气弹簧图一的力基本保持恒定。
自由型气弹簧凭借其轻便、工作平稳、操作方便、 价格优惠等特点，在汽车、工程机械、印刷机械、 纺织设备、烟草机械、制药设备等行业等到了广 发的应用！ 第一步：根据您的实际情况，确定直径、行程、安装尺寸、外力等参数。然后参照下面的表格，看您所选的参数是否在表中所给出的范围之内。如果在表中所给的范围之内，说明您所选的参数是可以生产出来的。
第二步选择您所需要的接头，我们为客户准备多种接头形式。 叉形接头单片接头球形接头铰链接头 四、实物图
调角器 自锁型气弹簧（图1）又称调 角器，是一种可以在行程任一位置 锁定的气弹簧。在自锁型气弹簧的 活塞杆端部有一个针阀打开这个 针阀，则自锁型气弹簧可以象自由 型气弹簧那样运行;松开针阀，自锁 型气弹簧能够自型锁定在当时的 位置，并且自锁力往往很大，即 能够支撑相对较大的力量。所以自 锁型气弹簧在保持了自由型气弹 簧功能的同时，还可以在行程的任 一位置锁定，而且锁定后还可以 承载较大的负荷!自锁型气弹簧根 据自锁形式的不同，分为弹性自锁 和刚性自锁。刚性自锁又分为压入
民用飞机气弹簧设计分析-机械制造论文 民用飞机气弹簧设计分析 唐行微 （上海飞机设计研究院结构部，中国上海201210） 【摘要】气弹簧是性能可靠和安装方便的定制结构件，相对于民机上使用的传统机械弹簧单元在重量上具备优势。本文介绍了气弹簧的组成结构和工作方式，通过民用飞机舱门设计中的工程实例简要描述了在民机舱门上气弹簧设计的方法，通过CATIA仿真来模拟气弹簧的安装及运行来优化气弹簧的各项基本参数，并且给出了民机气弹簧的可靠性计算标准。 关键词气弹簧；民机舱门；可靠性 0 前言 气弹簧是一种可以实现支撑、缓冲、制动、高度及角度调节等功能的零件，在工程机械中，主要应用于雷达罩、口盖、舱门等部位。气弹簧主要由活塞杆、活塞、密封导向套、填充物、压力缸和接头等部分组成，在密闭的缸体内充入和外界大气压有一定压差的惰性气体或者油气混合物,进而利用在活塞杆横截面上的压力差完成气弹簧自由运动。工作时，惰性气体、油液通过活塞上的阻尼孔时产生阻尼作用，控制气弹簧的运行速度，其运行速度相对缓慢、动态力变化不大。在飞机结构舱门设计中经常使用弹簧作为机构功能实现的一部分单元，通常用于提供手柄回弹的回复力，机构运作的助力以及防止机构意外运动的过中心阻力。其中用于提供助力和阻力的弹簧通常为压缩弹簧，舱门设计中通常采用传统机械弹簧，这种设计存在两方面的劣势：一是传统机械弹簧其材料通常为321固溶钢或者15-5PH不锈钢，在重量上需要付出一定代价，二是目前航空领域弹
簧制造主要通过辅助工具手工弯制，其实际力学性能通常与设计目标存在一定差异且不稳定。气弹簧由于其安装方便，工作平稳，使用安全，成为汽车和机械制造等领域的标准配件。相对于传统机械弹簧，定制气弹簧在确保满足设计需求和重量上具备明显的优势，舱门机构中使用的多处弹簧单元均可使用气弹簧来替代。 本文根据实际舱门的结构特点及气弹簧在舱门上的具体应用，对安装在舱门上的气弹簧的运动状态进行了分析和研究，给出了具体舱门气弹簧的设计步骤，同时对于民机舱门在使用条件及可靠性方面做了基本的分析。 1 工程实例 某型民用飞机设计舱门重量为8.39kg。舱门重心与铰链臂中心转轴的距离为：360.367mm。由于门体、铰链臂(门体进行开关运动的中心) 和气弹簧构成一个杠杆系统。在门打开过程中，通过门体本身重力和气弹簧阻力的双重作用，控制门下降速度门在完全打开位置时，伸展到极限程度。 根据周边结构的实际可安装空间情况确定使用两个气弹簧，并将气弹簧的完全压缩力初步设计为门体重量的3 倍左右，考虑摩擦力等影响，将气弹簧的完全压缩力初步确定为300N。 下图为飞机航截面投影面，两侧气弹簧的安装相对于门体对称面为对称结构。
气弹簧的安装方式怎么计算？ 气弹簧气动支撑杆的安装方法 1 气弹簧的特点 气弹簧是一根举力(本文用F表示)近似不变的伸缩杆,在汽车,飞机,医疗器械,宇航器材,纺织机械等领域都有广泛的应用。它的内部构造是一条可在密闭筒腔内作直线运动的活塞杆。密闭筒腔内充满由高压气体和可溶解部分高压气体的液体所构成的液2气两相混合体。气弹簧的举力由高压气体推动活塞杆产生。推动力决定于高压气体的压强。高压气体在液体中的溶解量随气体压缩增加(此过程对应气弹簧工作于压缩阶段),随气体膨胀而减少(此过程对应气弹簧工作于伸长阶段),使得密闭筒腔内的高压气体的密度始终维持一个近似恒值,也就是气压近似不变(即举力近似不变)。 2 气弹簧的安装研究 表面上看,将气弹簧安装到客车舱门上非常简单,实际上安装设计所要解决的问题远非所想象的简单。气弹簧在舱门上的一般安装状态已知安装信息只有门体(几何形状,质量,重心,材料等),铰链和开度α要求,未知安装信息却多达6个(X1,X2,Y1,Y2,Z,F)。而由数学理论知道,要解出6个未知数,必须要解出由这6个未知数构成的6个方程式组成的方程组。由此可见,要求设计人员从纯理论形态入手解决气弹簧的安装几乎是不可能的。因此,从工程角度切入,深挖安装信息,简化未知数,是解决气弹簧安装设计问题的关键所在。 2-11 力学分析 门体,铰链(门体作开关运动的中心)和气弹簧构成一个杠杆系统。由于气弹簧对铰心的力臂远小于门重对铰心的力臂,所以这是一个费力杠杆系统。即是说,气弹簧举力必须远大于门重才可以将门体支撑起来。这是一个很重要的隐蔽条件。有了这个条件,才可以初选多大举力的气弹簧。气弹簧的举力可以确定为门重的3倍左右。当然也可以确定为门重的2倍,4倍,5倍,6倍左右。对同一个门体来说,相对于气弹簧举力取3倍门重,当气弹簧举力取2倍门重时,气弹簧力臂要增大,工作行程要增大,总长度要增加,安装空间增大;反之,当气弹簧举力取4倍以上门重时,气弹簧力臂要减小,工作行程要减小,总长度要减小,安装空间减小。这可根据实际安装空间选取气弹簧举力。笔者在实际设计中常用3倍数。 2-12 确定气弹簧的上下安装点 气弹簧的总长度,工作行程是在确定上下安装点过程中确定的。确定气弹簧上下安装点是整个气弹簧安装设计的最难点。下面以单轴铰链门体为例来说明"两圆法"在进行气弹簧安装设计的应用。安装示意图及有关参数如图2所示。下面的计算是以门体为规则,匀质的理想模型(重心=几何中心)为基础进行的。门体在开门过程中对铰心O的力矩不断变化(小→大→小),有两个峰值,一个是最大值,位于门体处于水平位置(α=90°)时;一个是固定值,位于门体处于开尽位置(α=最大值)时。根据物理学杠杆平衡原理可知,门体要在气弹簧的作用下自动打开和开尽以后长时间不掉下来,气弹簧在门体处于这两个特殊位置时对铰心O的瞬时力矩必须大于等于门体在这两个特殊位置时门重对铰心O的瞬时力矩。由此可以确定气弹簧所需的最大力臂(R),最小力臂(r)分别为(列式,计算过程略): 最大力臂R=G (H/2-h)2F≈G H4F,(当Hmh时)最小力臂r=G (H/2-h) cos(α-90°)2F≈G H cos(α-90°)4F,(当Hmh时)式中G为门重,N;F为气弹簧举力,N;H为门高,mm;h为门顶到铰心的垂距,mm;α为门体最大开度,°;2为每个门使用两支气弹簧作支撑。以铰心O为圆心,以最力臂R,最小力臂r为半径分别作大小两个圆。作小圆的一条切线的延长线交大圆于A点,则A 点为气弹簧的上安装点。气弹簧的下安装点B则必然在此切线下方的某一点上。AB两点的距离L为气弹簧的总长度。需要说明的是:A点必须落在门体内侧并离门面板竖直距离20mm
气弹簧使用方法 自由型气弹簧 一、产品说明： 自由型气弹簧（图 1 ）在自由状态下长度最长（行程最小）， 在受到大于自身推力的外界压力后，可以被压缩，直至最小长度 （行程最大）。自由型气弹簧只有压缩状态（外界施加压力和自 由状态两种）,在它的行程中无法进行自行锁紧。自由型气弹簧主 要起支撑作用!
图一 图二 自由型气弹簧的原理如图2：在压力管内充上高压气体，运动活塞上图2有通孔，保证整个压力管内的压力不会随着活塞的移动而变化。而气 弹簧的力主是要压力管和外界大气压作用于活 塞杆横截面上的压力差。由于压力管内的气压基 本不变，而活塞杆的横截面是一定的,所以在整个行程中气弹簧图一的力基本保持恒定。 二、特点及应用：
自由型气弹簧凭借其轻便、工作平稳、操作方便、 价格优惠等特点，在汽车、工程机械、印刷机械、 纺织设备、烟草机械、制药设备等行业等到了广 发的应用！ 三、选型参数: 第一步：根据您的实际情况，确定直径、行程、安装尺寸、外力等参数。然后参照下面的表格，看您所选 的参数是否在表中所给出的范围之内。如果在表中所给的范围之内，说明您所选的参数是可以生产出来的。 直径φ x/ φ y6/15 6/19 6/22 8/19 8/22 8/28 行程A(mm) 10-150 10-150 10-150 10-300 10-300 10-300 长度EL2 (mm) ≧2xA+22 ≧2xA+42 ≧2xA+43 ≧2xA+55 ≧2xA+55 ≧2xA+60 外力F1 (N) 10-400 10-400 10-400 30-700 30-700 30-700 直径φ x/ φ y10/28 12/28 14/28 10/40 12/40 14/40 行程A(mm) 20-800 20-1000 20-1000 20-100 20-1000 20-1000 长度EL2 (mm) ≧2xA+60 ≧2xA+60 ≧2xA+60 ≧2xA+70 ≧2xA+70 ≧2xA+90 外力F1 (N) 100-1700 100-1700 150-2600 50-1300 100-1700 100-2800
举升门气弹簧布置与支撑力计算 单位：上海同捷科技股份有限公司姓名：许晓晖 拟晋级别：中级
举升门气弹簧布置与支撑力计算 许晓晖 摘要：气弹簧助力式开启机构是目前乘用车上经常采用的一种结构。目前国内汽车车身设计中，对于气弹簧布置、选用采用逆向方法较多。即以标杆样车为参照，来布置设计车，以标杆车使用的气弹簧为基础样件，然后通过CAE运动分析来进行校核。本文从正向设计出发，以举升门为例，详细介绍了举升门气弹簧的布置与支撑力计算的设计过程，为新车设计正向布置气弹簧提供借鉴。 关键词：举升门气弹簧布置 气弹簧是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的配件。气弹簧与其它弹簧相比具有尺寸小、容易布置、可靠性高及弹力随行程的变化小等特点，可在-40℃——80℃范围内工作，温度对其弹力的影响不到4%。气弹簧在专业生产厂家均按标准化和系列化设计，使用和维修也更加方便。本文就汽车设计中经常应用的气弹簧布置，以举升门气弹簧的应用设计进行分析。 一、确认举升门铰链转轴中心位置 在举升门气弹簧应用设计之前必须确认：举升门两个铰链是否同轴；举升门在沿着铰链轴转动过程中与车身部件有无干涉（一般要求间隙应大于3mm）；是否有气弹簧安装空间。铰链转轴中心是后续设计的基准。 二、确定举升门的开启角度 根据人机工程学分析来确定举升门的开度，目前对举升门开到最大位置车门下边沿的离地高度法规没有规定。依据整车总布置状态，确定该车型的举升门开启最大角度为94°，举升门最高点离地高度为2002mm。这样定义既考虑到人的头部不易碰到举升门下部最低点，也照顾到关门操纵时手部能很容易接触到拉手。 三、计算气弹簧上、下安装点的位置及有效行程 气弹簧和安装座通过带有螺纹段的轴销连接。气弹簧的安装点理论上是指气弹簧两端轴销上球头转动中心。有效行程是指气弹簧在车门关闭到车门完全开启长度变化的尺寸。 首先根据车身状态确定上安装点，具体要求： ●安装面应满足气弹簧运动不引起干涉的要求，必要时调整安装面； ●安装面内部设计适合强度要求的螺母加强板。
氮气弹簧常见问题 氮气弹簧的工作温度是多少 ? 工作温度： -6°C - 71°C 氮气弹簧最高的运行速度是多少 ? 最高运行速度： 35 m/min 氮气弹簧最高的工作压力是多少 ? 充气压力范围： 15 - 150 bar 充气媒介? 氮气 如何实现线形弹簧与氮气弹簧的转换 ? 如何决定氮气弹簧的数量 ? 1. 首先决定压力需求 在转换的过程中，第一步是要知道现有的模具所需的压力要求，如果您知道完成操作的所需压力，可直接采用相应吨位的氮气弹簧。 如果您不知道您所需总的压力，可通过计算模具中原有线形弹簧所提供的总压力求出。同时，您必须要清楚所需压力是初始压力（预压）还是最终压力（满冲程），一旦知道了这些，您可得到您所需总的压力需求。 找出线形弹簧压力的最常用的办法是查阅制造商的产品压力图表，通过图表，您可知道模具中线形弹簧的规格，颜色，预压和冲程，也可使用测压计来得出弹簧的压力。 当您得出模具中一只线形弹簧的压力，乘以弹簧的数量，也可得到总的压力。 例如：10 0.75 “ （ 19毫米）× 5 ” （ 127毫米）直径螺旋弹簧各自提供80磅。（ 0.3千牛）的初始武力时预装0.75 “ （ 19毫米）。总数的初步武力= 80磅（ 0.36千牛）× 10 =八〇〇磅。（ 3.6千牛）武力2. 计算氮气弹簧数量 首先，氮气弹簧的直径要与线形弹簧的直径相符，氮气弹簧提供了所有与常用的线形弹簧相匹配的直径：从 .75" (19 mm) 到 2" (51 mm) ，当需要决定所需的氮气弹簧的数量时，可用相同直径压力最大的氮气弹簧的压力除以所需总的压力即可。通常情况下， 很少要求弹簧提供的压力与所需压力相同。但是，请记住，所提供的压力要在垫板上均匀分布，在设计时，您可采用较多具有较低压力的弹簧在模具中实现这个要求。
背门受力分析 1.气弹簧一般工作原理 ★气弹簧不受外力时，自然伸长为最小行程（指压缩行程）处，即最大伸长处；★活塞两边气压相等，由于受力面积不同，产生压力差提供气弹簧的支撑力；★气弹簧运动中瞬时提供的总支撑力包括两部分：压力差产生的支撑力和摩擦力。 ★外力压缩气弹簧，由于撑杆在气室内体积增大，压缩气体的有效容积变小，气室气压变大，压力差产生的支撑力变大； ★摩擦力变化： 气室压力越大，摩擦力越大， 撑杆运动越快，摩擦力越大， 离自然伸长处越远，摩擦力越大； ★气温影响气弹簧支撑力：气温越低，气室压力越低，气弹簧提供的支撑力越小。
2.背门XZ平面静止状态分析 2.1气弹簧XZ平面安装尺寸分析 模型简化： ★边OA、AB在同一方向，两边相加等于OB；下图中： O——背门铰链中心轴； A——气弹簧门框安装点； B——门关闭时，气弹簧门上安装点； C——门完全开启时，气弹簧门上安装点；
2 2 2 2 22212222 22212 2 2 2122 OA OB AB AC OC OA 2OC OA cos ()2()cos 2(1cos )2(1cos )0()0(0<<180) 2(1cos )2r l l r r l r r l r l r l l l l r l r l r αα αααα≈-=-=+-?=+------+-=?--+=?-= =+ 从上述推导过程中可以看出： ★当α=0o时，?式即l 22=l 12，此时门无法打开。 ★当l 1，l 2一定时，要满足开启的角度α（0<α<180o）越大，r 值就应该越小； 要满足α=90o（BF 两厢）， 2 2l r =+ 假设l 1=1.5l 2（一般是1.5倍左右，Fiat1.44，307-1.68，C4-1.43）， r =1.44 l 2 当r =1.44l 2时，方能使α满足90o开启要求。 ★按照此公式计算r 值，与实际安装尺寸的误差：Fiat 为7.7%，307为3.6%，C4为4.0%。
弹簧不受外力时，自然伸长为最小行程（指压缩行程）处，即最大伸长处； 活塞两边气压相等，由于受力面积不同，产生压力差提供气弹簧的支撑力； 气弹簧运动中瞬时提供的总支撑力包括两部分：压力差产生的支撑力和摩擦力。 外力压缩气弹簧，由于撑杆在气室内体积增大，压缩气体的有效容积变小，气室气压变大，压力差产生的支撑力变大； 摩擦力变化： 气室压力越大，摩擦力越大， 撑杆运动越快，摩擦力越大， 离自然伸长处越远，摩擦力越大； 气温影响气弹簧支撑力：气温越低，气室压力越低，气弹簧提供的支撑力越小。 气弹簧是以气体和液体为工作介质的一种弹性元件，由压力管，活塞，活塞杆及若干联接件组成,其内部充有高压氮气，由于在活塞内部设有通孔，活塞两端气体压力相等，而活塞两侧的截面积不同，一端接有活塞杆而另一端没有，在气体压力作用下，产生向截面积小的一侧的压力，即气弹簧的弹力，弹力的大小可以通过设置不同的氮气压力或者不同直径的活塞杆而设定。与机械弹簧不同的是，气弹簧具有近乎线性的弹性曲线。标准气弹簧的弹性系数X介于1.2和1.4之间，其他参数可根据要求及工况灵活定义 气弹簧（gas spring)是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的配件。目前，该产品在医疗设备、汽车、家具、纺织设备、加工行业等领域都得到了广泛地应用。根据不同的特点及应用领域，气弹簧又被称为支撑杆、调角器、气压棒、阻尼器等. 气弹簧的基本原理是在密闭的腔体内压入惰性气体和油、或则油气混合物。根据气弹簧的结构和功能，气弹簧主要有自由型气弹簧、自锁型气弹簧、随意停气弹簧、牵引式气弹簧、阻尼器几种。 产品展示 气弹簧介绍 一、自由型气弹簧（支撑杆）是应用最为广泛的气弹簧。它主要起支撑作用，只有最短、最长两个位置，在行程中无法自行停止。在汽车、纺织机械、印刷设备、办公设备、工程机械等行业应用最广。（具体参数见本网站或来电索取） 二、自锁型气弹簧（调角器、气压棒）在医疗设备、座椅等产品上应用的最多。该种气弹簧借助一些释放机构可以在行程中的任意位置停止，并且停止以后有很大的锁紧力（可以达到10000N以上）。（具体参数见本网站或来电索取） 三、随意停气弹簧（摩擦式气弹簧）主要应用在厨房家具、医疗器械等领域。它的特点介于自由型气弹簧和自锁型气弹簧之间：不需要任何的外部结构而能停在行程中的任意位置，但没有额外的锁紧力。（选型参数基本可以参考自由型气弹簧） 四、阻尼器在汽车和医疗设备上都用得比较多，其特点是阻力随着运行的速度而改变。可以明显的对相连的机构的速度起阻尼作用。（具体参数请来电索取） 五、牵引式气弹簧是一种特殊的气弹簧:别的气弹簧在自由状态的时候都处在最长的位置，即在受到外力后是从最长的位置向最短的位置运动，而牵引式气弹簧的自由状态在最短的位置，受到牵引时从最短处向最长处运行。牵引式气弹簧中也有相应的自由型、自锁型等。 橡胶空气弹簧工作时，内腔充入压缩空气，形成一个压缩空气气柱。随着振动载荷量的增加，弹簧的高度降低，内腔容积减小，弹簧的刚度增加，内腔空气柱的有效承载面积加大，此时弹簧的承载能力增加。当振动载荷量减小时，弹簧的高度升高，内腔容积增大，弹簧的刚度减小，内腔空气柱的有效承载面积减小，此时弹簧的承载能力减小。这样，空气弹簧在有效的行程内，空气弹簧的高度、内腔容积、承载能力随着振动载荷的递增与减小发生了平稳的柔性传递、振幅与震动载荷的高效控制。还可以用增、减充气量的方法，调整弹簧的刚度和承载力的大小，还可以附设辅助气室，实现自控调节。
弹簧设计计算 已知条件： 弹簧自由长度H0=796.8mm 弹簧安装长度L1=411mm 弹簧工作长度L2=227mm 弹簧中径D=22.3mm 弹簧直径d=3.2mm 弹簧螺距P=12mm 弹簧有效圈数n=66 弹簧实际圈数n1=68 计算步骤： （1）初步考虑采用油淬火-回火硅锰弹簧钢丝60Si2MnA C 类，抗拉强度1716-1863MPa ，切变模量G=79GPa ，弹性模量E=206GPa 。 取b σ=1716MPa 。 （2）压缩弹簧许用切应力 p τ=(0.4~0.47) b σ=(0.4~0.47)*1716MPa=686.4~806.52MPa 取p τ=686.4MPa 。 （3）由于弹簧刚度尚未可知，但是弹簧的中径、直径、有效圈数都已知。 2 .33.22==d D C =6.9688（计算值在5~8之间） 6.9688 615.046.9688416.96884615.04414+-?-?=+--=C C C K =1.2139 弹簧的最大工作压缩量Fn=795-227=568mm 由公式348D P F Gd n n n =可得最大工作载荷34343.226685682.3798????==nD F Gd P n n = 803.5758N 弹簧刚度663.2282.379834 34' ???==n D Gd P =1.4147N/mm 节距t= 66 2.35.1795)2~1(0?-=-n d H =11.9727≈12 计算出来的自由高度H0=nt+1.5d=66*12+1.5* 3.2=796.8mm 压并高度Hb=(n+1.5)d=(66+1.5)*3.2=216mm
气弹簧是以气体和液体为工作介质的一种弹性元件，由压力管，活塞，活塞杆及若干联接件组成,其内部充有高压氮气，由于在活塞内部设有通孔，活塞两端气体压力相等，而活塞两侧的截面积不同，一端接有活塞杆而另一端没有，在气体压力作用下，产生向截面积小的一侧的压力，即气弹簧的弹力，弹力的大小可以通过设置不同的氮气压力或者不同直径的活塞杆而设定。与机械弹簧不同的是，气弹簧具有近乎线性的弹性曲线。标准气弹簧的弹性系数X介于和之间，其他参数可根据要求及工况灵活定义气弹簧（gas spring)是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的配件。目前，该产品在医疗设备、汽车、家具、纺织设备、加工行业等领域都得到了广泛地应用。根据不同的特点及应用领域，气弹簧又被称为支撑杆、调角器、气压棒、阻尼器等. 气弹簧的基本原理是在密闭的腔体内压入惰性气体和油、或则油气混合物。根据气弹簧的结构和功能，气弹簧主要有自由型气弹簧、自锁型气弹簧、随意停气弹簧、牵引式气弹簧、阻尼器几种。 产品展示 气弹簧介绍 一、自由型气弹簧（支撑杆）是应用最为广泛的气弹簧。它主要起支撑作用，只有最短、最长两个位置，在行程中无法自行停止。在汽车、纺织机械、印刷设备、办公设备、工程机械等行业应用最广。（具体参数见本网站或来电索取） 二、自锁型气弹簧（调角器、气压棒）在医疗设备、座椅等产品上应用的最多。该种气弹簧借助一些释放机构可以在行程中的任意位置停止，并且停止以后有很大的锁紧力（可以达到10000N以上）。（具体参数见本网站或来电索取） 三、随意停气弹簧（摩擦式气弹簧）主要应用在厨房家具、医疗器械等领域。它的特点介于自由型气弹簧和自锁型气弹簧之间：不需要任何的外部结构而能停在行程中的任意位置，但没有额外的锁紧力。（选型参数基本可以参考自由型气弹簧） 四、阻尼器在汽车和医疗设备上都用得比较多，其特点是阻力随着运行的速度而改变。可以明显的对相连的机构的速度起阻尼作用。（具体参数请来电索取） 五、牵引式气弹簧是一种特殊的气弹簧:别的气弹簧在自由状态的时候都处在最长的位置，即在受到外力后是从最长的位置向最短的位置运动，而牵引式气弹簧的自由状态在最短的位置，受到牵引时从最短处向最长处运行。牵引式气弹簧中也有相应的自由型、自锁型等。 橡胶空气弹簧工作时，内腔充入压缩空气，形成一个压缩空气气柱。随着振动载荷量的增加，弹簧的高度降低，内腔容积减小，弹簧的刚度增加，内腔空气柱的有效承载面积加大，此时弹簧的承载能力增加。当振动载荷量减小时，弹簧的高度升高，内腔容积增大，弹簧的刚度减小，内腔空气柱的有效承载面积减小，此时弹簧的承载能力减小。这样，空气弹簧在有效的行程内，空气弹簧的高度、内腔容积、承载能力随着振动载荷的递增与减小发生了平稳的柔性传递、振幅与震动载荷的高效控制。还可以用增、减充气量的方法，调整弹簧的刚度和承载力的大小，还可以附设辅助气室，实现自控调节。 气弹簧（gas spring)是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的配件。目前，该产品在医疗设备、汽车、家具、纺织设备、加工行业等领域都得到了广泛地应用。根据不同的特点及应用领域，气弹簧又被称为支撑杆、调角器、气压棒、阻尼器等. 气弹簧的基本原理是在密闭的腔体内压入惰性气体和油、或则油气混合物。根据气弹簧的结构和功能，气弹簧主要有自由型气弹簧、自锁型气弹簧、随意停气弹簧、牵引式气弹簧、阻尼器几种。 一、自由型气弹簧（支撑杆）是应用最为广泛的气弹簧。它主要起支撑作用，只有最短、最长两个位置，在行程中无法自行停止。在汽车、纺织机械、印
气弹簧使用指南 一、气弹簧综述 气弹簧(gas spring)是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的弹性元件。气弹簧的基本原理是在密闭的缸体内充入具有一定压力的氮气和油、或油气混合物，进而利用作用在活塞杆或活塞截面上的压力使气弹簧产生推力或拉力，气弹簧和机械弹簧的最大区别在于：前者的力－位移曲线斜率很小，在整个运动行程中力值基本保持不变，后者的力－位移曲线斜率很大。根据气弹簧的结构和功能，气弹簧主要有自由型气弹簧、自锁型气弹簧、随意停气弹簧、牵引式气弹簧、阻尼器几种。 ※自由型气弹簧（压缩气弹簧）只有伸展（无外力作用下，长度最长）和压缩（外力大于气弹簧的推力，长度最短）两种状态，在行程中无法自行停止，主要起支撑作用，该类气弹簧有恒阻尼和变阻尼两种结构。在汽车、工程机械、纺织机械、印刷机械、办公家具等行业得到广泛应用。 ※自锁型气弹簧（升降可锁定气弹簧、角调可锁定气弹簧）通过其内部的阀门可以将气弹簧锁定在行程的任意位置，根据内部结构的不同，该类气弹簧有弹性锁定、压缩刚性锁定、拉伸刚性锁定、压缩拉伸双向刚性锁定等类型。自锁型气弹簧同时具备支撑、高度和角度调节的功能，而且操作方便灵活，结构简单。因而在医疗设备、家具、汽车等行业得到广泛应用。 ※随意停气弹簧（平衡气弹簧）通过其内部特殊的平衡阀机构，加上合理的外界负载设计，可以使气弹簧停在行程中的任意位置，但没有额外的锁紧力，它的特点介于自由型气弹簧和自锁型气弹簧之间。主要应用在厨房家具、医疗器械、电子产品等行业。 ※牵引气弹簧（拉伸气弹簧）是一种特殊的气弹簧:别的气弹簧在自由状态的时候都处在最长的位置，即在受到外力后是从最长的位置向最短的位置运动，而牵引式气弹簧的自由状态在最短的位置，受到牵引时从最短处向最长处运行。牵引气弹簧中也有相应的自由型、自锁型等产品。 ※阻尼器通过活塞上的阻尼结构可使阻尼力随着运动速度而改变，可以明显的对相连的机构的速度起阻尼作用，该类产品有多种结构以适合不同的用途。在汽车、家电产品、医疗设备上都用得比较多。 二、气弹簧型号标记方法 ※气弹簧的标记由1代号、2活塞杆直径、3缸体外径、4行程、5伸展长度、6活塞杆端接头形式与缸体端接头形式、7最小伸展力组成。规定如下： ×××××/××-×××-××× (××-××) ××× 1 2 3 4 5 6 7 ※各种气弹簧代号：压缩气弹簧（YQ）、升降可锁定气弹簧(SKQ)、角调可锁定气弹簧（JKQ）、平衡气弹簧(PQ）、拉伸气弹簧(LQ)、阻尼器(ZQ) ※活塞杆直径、缸体外径、行程、伸展长度单位为毫米(mm)，最小伸展力单位为牛顿(N) ※接头形式代号：单片(O)、双耳(U)、单耳(L)、球铰(B)、螺纹(M)、锥度(S) ※标记示例：压缩气弹簧的活塞杆直径为10mm，缸体外径为22mm，行程为260mm，伸展长度为630mm，活塞杆端接头为单片式，缸体端接头为球铰式，最小伸展力为380N。 标记为：YQ10/22-260-630(O-B)380 三、气弹簧规格系列
车用气弹簧安装设计分析 作者：众泰控股集团有限公司 潘玉华 来源：AI 汽车制造业 目前国内汽车产品开发中，对于 气弹簧应用采用逆向的方法较多。其布置方法就是参照样车气弹簧在车身上大致的安装位置来布置新车，同时将原车气弹簧样件交给供应商依样去开发，这种开发过程没有依据其工作原理分析，缺乏严谨科学计算很难设计出最优的方案。所以必须从基本原理上寻求一种在汽车上布置气弹簧的科学方法来实现最终设计结果的正确性。下面就以汽车后背门气弹簧的布置安装设计为例进行分析。 确认后背门铰链转轴中心位置 在后背门气弹簧安装设计之前，应当对已经完成的数据进行验证。必须确认后背门两个铰链是否同轴；后背门在沿着铰链轴转动全过程中与车身周围有无干涉；气弹簧安装空间有无充分预留。 确定后背门的总质量及质心的位置 后背门的总质量是多项由金属和非金属材料组成部件的质量之和。包括后背门钣金件、后背门玻璃、后雨刮器系统、牌照灯及装饰板、后牌照、后背门锁及后背门内饰板等。在得知零部件密度的前提下，利用CATIA 的测量惯性命令可自动计算出重量和质心坐标点。 确定气弹簧在后背门上安装点的位置 这里气弹簧的安装点理论上是指气弹簧两端球头转动中心。气弹簧安装时一般采用活塞在上方，活塞杆在下方。气弹簧与门内板连接必须由装在后背门内板上的支架过渡，用以让开活塞外径及运动的空间。在门内板的内侧必须有加强螺母板用来安装气弹簧支架，后背门螺母板及支架的强度、后背门的刚度必须满足气弹簧最大受力状况需求。气弹簧在支架上的安装位即气弹簧的上安装点位置，此位置距铰链转轴中心的尺寸影响气弹簧需要的支撑力，在载荷力矩一定的条件下，该尺寸减少10%，气弹簧的支撑力增加将超过10%，同 时气弹簧的行程也会随之变化。设计的目标应在满足后背门开度及背门两侧方便接近的前
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 客车悬架设计(网络版) I 客车空气悬架设计规范 I 前言本规范是根据国家有关客车方面的法规、政策、技术要求，结合我公司产品开发流程，参考高等院校汽车专业教材中有关章节制定，对我公司设计底盘时选择大中型客车空气悬架以及设计大中型客车空气悬架提出技术要求，以便实现这部分设计的通用化工作；本规范的编写，力图达到先进、实用、科学的目的，但因时间仓促，编者知识水平有限，不足之处在所难免，恳请读者及时给以批评指正，以便不断完善本规范的内容。 同时，本规范也可对生产、检验具有参考作用。 本规范由中心提出；本规范由技术中心批准；本规范由归口；本规范起草单位： 中心；本规范主要起草人： ；本规范所代替规范的历次版本发布情况。 1-14 客车空气悬架设计规范 1 范围本规范规定了空气悬架设计过程中涉及到的符号、代号、术语及其定义，设计准则，布置要求，结构设计要求，材料选用要求，性能设计要求，设计计算方法，设计评审要求，装车质量特性，设计输出图样和文件的明细，制图要求等。 本规范适用于空气悬架系统产品设计过程控制, 同时检验、制 1 / 22
造可参考使用。 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成 为本规范的条款。 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的 内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成 协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 GB/T 13061 汽车悬架用空气弹簧橡胶气囊 GB/T 11612 客车空 气悬架用高度控制阀 QC/T 491 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条 件 QCn 29035 汽车钢板弹簧技术条件 QC/T 517 汽车钢板弹簧用U 形螺栓及螺母技术条件 GB/T 4783 汽车悬挂系统的固有频率和阻尼 比测定方法 3 符号、代号、术语及其定义 GB 3730.1 －2019 汽 车和挂车类型的术语和定义 GB/T 3730.2 道路车辆质量词汇和代码GB/T 3730.3 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸 GB/T 1 3061 汽车悬架用空气弹簧橡胶气囊 QC/T 491 -1 999 汽车筒式减振器 尺寸系列及技术条件 GB/T 1 2549- 1 990 汽车操纵稳定性术语及 其定义 GB 7258－2004 机动车运行安全技术条件 GB 1 3094-2007 客车结构安全要求 QC/T 480-1 999 汽车操纵稳定性指标限值与 评价方法 QC/T 474-1 999 客车平顺性评价指标及限值 GB/T 1 2428-2005 客车装载质量计算方法 GB 1 589－2004 道路车辆外 廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 91 8.1 －89 道路车辆分类与代码 机动车凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘
技术协议 产品名称： 产品型号： 甲方： 乙方： 履行地： 签订日期： 有效期：
为确保气弹簧技术指标满足甲方要求，甲、乙双方经过充分协商，就乙方为甲方制作气弹簧，达成如下协议： 一、供货范围 按甲方提供的图纸及参数和生产数量进行供货。 二、技术秘密 甲方提供的所有资料及图纸，包括乙方技术经营、财务等相关信息，不外传。 三、技术要求 1 产品应符合相关标准的要求，并按甲方提供的图样及技术要求制造。 2 尺寸及外观质量 2.1 气弹簧活塞杆和缸筒直径及活塞行程，应按甲方提供的图样及技术要求制造，并符合GB/T 2348 和GB 2349 的相关要求。 2.2 气弹簧伸展长度尺寸公差按GB 1800 中规定的IT16 级精度制造。 2.3 电镀及化学处理层应符合JB 2864的规定,表面应光洁,无磕碰、划伤、脱皮、鼓泡、针孔、起瘤、斑渍、色差等缺陷。 2.4 油漆涂层应符合QC/T 484-1999规定,漆层平整,颜色一致,无明显麻点,无严重流挂,不允许露底。 3 性能要求 3.1 气弹簧工作时不应有卡阻现象，即在一次循环内动态摩擦力不大于最大值。
3.2 气弹簧伸展速度υ应在100～200mm/s之间。 3.3 耐腐蚀性能 气弹簧应能承受96h中性盐雾试验,试验后活塞杆和缸筒表面不得有肉眼可见的腐蚀缺陷。 3.4 抗冷热冲击性能 气弹簧应能承受低温-50℃、高温70℃冷热循环试验： 气弹簧应反复进行12次冷热冲击试验，试验后气弹簧公称力衰减量不应大于8%。 3.5 循环寿命 经过抗冷热冲击性能试验的气弹簧还应能承受20000次循环寿命试验,试验后公称力的总衰减量应小于13%。 3.6 抗拉强度 气弹簧在4倍公称力拉伸作用下,保持５min，气弹簧抗拉性能应不变。 气弹簧在8倍公称力拉伸作用下，保持5min ，允许气弹簧失效但不得肢解分离。 3.7 抗弯强度 气弹簧安装后，在4倍公称力作用下,保持５min，气弹簧不得产生弯曲变形。 四、检验及验收标准 1 根据本协议技术要求和有关产品标准进行验收。 2 检验和验收在乙方进行，甲方相关人员到乙方现场进行抽检。