空气弹簧性能试验台架的设计

计颖聪，李 美，张少波，王德志

(海南大学 机电工程学院，海南 海口 570228)

空气弹簧是利用封闭内腔中的压缩空气来实现其弹性作用，主要作为车辆悬架的弹性元件，具有变刚度的特点.在车辆行驶的过程中，可以通过降低空气弹簧的刚度值来降低自振频率[1]，同时，空气弹簧的刚度特性对车辆的操稳性和平顺性具有重要影响.因此，对空气弹簧刚度特性的研究显得尤为重要.空气弹簧刚度特性主要包括：垂向刚度、横向刚度和扭转刚度特性[2].现有的空气弹簧试验台架，只能完成单一自由度性能的检测[3-4].为了模拟车辆真实的行驶工况，设计一套完善的试验台对空气弹簧的检测研究工作具有重要意义.

1 空气弹簧试验台架总体方案设计

空气弹簧试验台架由3个部分组成，分别是：机械结构、数据采集系统和计算机控制系统，结合某乘用车悬架用膜式空气弹簧对空气弹簧试验台架进行设计.空气弹簧试验台架的机械部分主要有配重机构、六自由度平台、固定框架、六分力传感器和附加气室等，其原理如图1所示.该试验台架可模拟空气弹簧在不同工况下的负载形式，通过六自由度平台提供的垂向和横向激励，从而实现以下检测功能：静态垂向刚度试验、静态横向刚度试验、动态垂向刚度试验和动态横向刚度试验.

空气弹簧性能试验台架具体包括：承载立柱2个，可调式斜撑6个，配重支承架1个，配重块30块，横梁1个，六自由度平台1个，六分力……