高铁空气弹簧垂向静态刚度试验机测试方法

    在研究高速动车组垂向平稳性之前，首先需要通过仿真试验确定空气弹簧结构参数与其垂向特性的关系。

    为了研究空气弹簧的静态刚度ks，与橡胶气囊体积Vb、附加空气室体积V}以及节流孔直径d的关系，如前所述，在仿真试验中，将空气弹簧的底座固定，并对其上盖板施加一频率为0.02 Hz、振幅为30~的正弦激振。测定空气弹簧的支反力F后，利用式(7)计算其不同结构参数下的动态刚度，计算结果如图3所示。由图3a可知，静态刚度与橡胶气囊的体积近似呈线性关系，静态刚度随着橡胶气囊体积的增加而线性下降，因此若要减小空气弹簧的刚度，应尽可能增大橡胶气囊的体积。由图3b可知，静态刚度与附加空气室体积呈二次非线性关系，静态刚度随着附加空气室体积的增加而下降，但变化率逐渐减小，因此一味增大附加空气室的体积，对减小空气弹簧的刚度是不明显的。由图3c可知，当节流孔直径大于3~时静态刚度发生突变，此后静态刚度不随节流孔直径的增加而变化，这是由于在振动频率较低的激振下，节流孔的阻尼效应不明显，当节流孔足够大时，橡胶气囊的体积等效于又加上了附加空气室的体积，因此静态刚度会迅速大幅度减小。

 

 

空气弹簧的垂向静态特性与其结构参数的关系如下:静态刚度随橡胶气囊体积的增加而线性

降低;随附加空气室体积的增加而下降，但变化率逐渐减小，呈二次非线性关系;节流孔直径大于3mm后静态刚度不随节流孔直径的增加而变化。