带附加气室气缸型空气弹簧的频率特性与仿真

带附加气室的气缸空气弹簧的频率特性与仿真。针对人型机载光学系统需要超低频振动控制的特点, 一种适用于低频振动控制的带附加气室的圆柱型机载光学系统应用空气弹簧设计，主要由气缸、活塞和附加气室等组成。空气弹簧的热分析是利用二氧化碳热力学理论，利用具有特征的多项式进行的建立空气弹簧的度数和频率，然后对空气弹簧进行频率特性分析和振动控制仿真研究，分析结果表明：气缸类型的频率空气弹簧可以设计到0.5Hz，低于胶囊和膜类型空气弹簧：通过卷积和频域模拟估计可以看出圆柱类型空气弹簧可以隔离以上频段的振动1Hz，具有低频隔振能力和良好的高频隔振效果，可实现宽带振动控制。本研究为解决工程低频振动控制问题提供了设计参考。关键词：气缸类型空气弹簧；辅助室；超低频隔振；隔离器；带有附加气室的气动气缸空气弹簧的频率特性和仿真的振动控制研。

它空气弹簧可以隔离频率高于 1Hz 的干扰从时间分散系统中分离出来。所以 良好的振动隔离性能低高频率干扰上结肠处女0 结论提供参考e 低频振动控制01.关键词：气缸空气弹簧；附加气室；超低频隔振；隔离器；振动控制空气弹簧金属弹簧具有较低的固有频率和良好的高频隔振性能，承载能力强，位移行程长 无静态变形等优点，已广泛应用于机载设备、车辆等领域工程、航空航天、精密加工、精密仪器隔振[1.

空气弹簧主要包括橡胶胶囊空气弹簧、模式空气弹簧和复合空气弹簧。目前，有国内外对橡胶胶囊和模型空气弹簧的研究很多，也得到了广泛的应用。和]利用热力学理论和实验研究方法构造了空气弹簧的热多项式，分析了其非线性特性。 空气弹簧.对于橡胶胶囊和模态空气弹簧，由于橡胶胶囊本体结构的影响，弹簧的附加刚度导致空气弹簧的固有频率降低。因此带附加气室气缸型空气弹簧的频率特性与仿真，橡胶的固有频率胶囊和模式空气弹簧一般低于IHz，无法有效解决超低频隔振问题。大型机载光学系统对光束指向控制精度要求特别高，因此需要每条光路。元件装置安装在高静力隔振平台上。

然而，小型客机飞行中机动、阵风载荷、抖振、动力系统激振等各种振动工况所引起的超低频、大振幅振动仍是制约其安装和使用的关键。机载光学系统。激励，迫切需要解决我国大型机载光学系统的安装问题[1]。美国采用圆柱型空气弹簧设计了一种模拟零重力环境的悬挂系统和超低频振动主动隔振器空气弹簧气缸，在实际应用中具有优良的低频性能和振动控制功效。本文致力于借助新型气缸空气弹簧的低频振动特性，探索和解决机载精密设备的超低频振动控制问题。笔者了解到，国内几乎没有缸型空气弹簧领域的研究数据。鉴于此，本文设计并提出了一种新型附加气室气缸空气弹簧，它由主气缸气室、活塞、附加气室和连接两个气室的节流管组成。这种类型的空气弹簧可用于建造大型空气弹簧。机载光学系统主动隔振平台。本文推导了空气弹簧的挠度和频率多项式，对该类空气弹簧的频率特性进行了分析和仿真，为空气弹簧圆柱型的设计提供了理论依据。气缸空气弹簧的结构 气缸空气弹簧的结构与橡胶空气弹簧的结构相似，只是将用于储存空气的橡胶囊换成了金属气缸。其结构如图1所示，主要包括图中的7个部分。气缸1是空气弹簧的主体，活塞2压缩气缸内的空气形成气压，从而实现弹簧力。

气缸内壁光滑，活塞可以在气缸内以低摩擦力上下滑动，从而减少空气弹簧的偏转。因为气缸内部是高压二氧化碳，活塞的上下滑动会使二氧化碳在气缸壁和活塞之间产生高压空气膜，达到密封活塞的功能根据气囊空气弹簧的设计经验，在气缸顶部设置了附加气室，在气缸与附加气室之间设置了孔口，可以进一步减少高压二氧化碳通过孔口在两个气室之间流动形成摩擦热能，从而为空气弹簧提供阻尼力。为降低气缸与活塞之间的气密性，在活塞下端设计并设有橡胶密封圈5。密封环足够厚，不会减少空气弹簧 的偏转。密封盖7主要起防尘和支撑空气轴承6的作用。活塞的下端为活塞曲轴。活塞曲轴用于支撑有效载荷。活塞曲轴的垂直运动由空气轴承引导；因为空气轴承是通过高压空气流过两个接触物体的表面产生空气膜来实现两个接触面之间的润滑，摩擦系数特别小，所以另一个功能此处设计的空气轴承是为了确保活塞上下滑动时无摩擦，避免额外偏转空气弹簧。从空气弹簧的结构可以看出，圆柱型空气弹簧的特性参数与胶囊和模式空气弹簧的设计参数基本相似，空气弹簧的热特性可以用气体热力学理论。 2空气弹簧刚度和频率的确定根据空气弹簧的结构，它是一个被动隔振系统。假设与外界没有二氧化碳交换，气体只在空气弹簧的气缸和附加气室之间流动。