极限工况下膜式空气弹簧安全保护设计及力学特性研究

作     者：陈俊杰 张盛蓬 张磊 汪启亮 陈珂 CHEN JunJie;ZHANG ShengPeng;ZHANG Lei;WANG QiLiang;CHEN Ke

作者机构：江西理工大学机电工程学院赣州341000 江西五十铃汽车有限公司产品开发中心南昌330100 广东溢康通空气弹簧有限公司技术中心云浮527300 

出 版 物：《机械强度》 (Journal of Mechanical Strength)

年 卷 期：2023年第45卷第5期

页      面：1072-1080页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51905240,51905239,52362053) 江西省自然科学基金项目(20202BABL204035,20224BAB204039) 广州市产学研协同创新重大专项(201604016109)资助 

主　　题：膜式空气弹簧 曲线型轮廓 安全保护设计 力学特性 极限工况 

摘      要：安全防护设计是结构设计中需考虑的关键问题,进行极限工况下膜式空气弹簧(Rolling Lobe Air Spring,PLAS)的力学特性研究可为开展其安全保护设计奠定重要基础。计及橡胶气囊外径随弹簧高度变化影响,考虑圆弧段半径、直线段内锥角等关键设计参量,建立了具有安全保护设计的膜式空气弹簧力学特性模型。试验结果表明,膜式空气弹簧结构参数最大相对误差为11.9%,极限工况时不同压强下静刚度相对误差均小于11%,承载力最大相对误差均小于6%,证明了所建立RLAS力学特性模型的正确性。进一步提出以力增益、刚度增益作为安全保护设计的量化表征指标,探明了极限工况下关键设计参量对RLAS力学特性、量化表征指标的影响规律。研究结果为设计阶段准确计算RLAS的安全保护能力提供了理论支撑。