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气弹簧应用培训--基础 ----深圳市平美科技有限公司 气弹簧定义与结构 气弹簧（gasspring)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工业配件。它由以下几部分构成：缸筒、活塞杆、活塞（密封圈）、密封导向套、填充物（惰性气体或者油气混合物），缸内控制元件与缸外控制元件（指可控气弹簧）和接头 气弹簧工作原理 F=F1－F2＝P×S1－P×(S1－S2) ＝P×S2 气弹簧是在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物，使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍，利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。 气弹簧的生产工艺流程 气弹簧选型所需参数 气弹簧尺寸计算公式 为保证行程B为有效行程 A≥BX2+80 (连接头1+连接头2+活塞≥80) 气弹簧力值计算 气弹簧力值曲线图 力的标称值（F1~4 ）：其中F1为气弹簧的特征标称值，即通常用F1作为气弹簧标准参数值 摩擦力（G）：活塞杆在运动时产生的摩擦阻力（内耗）。 C：通常为了获得稳定的公称力值，测量点和压缩与伸张顶点间应有C长度的距离，一般情况下C=10mm。 气弹簧的力值选型参照 虽然从气弹簧的工作原理中我们明白气弹簧的支撑力F1只与气弹簧的内部介质的压强和活塞杆的截面积有关，但从生产来看，内部介质的压强越高，对气弹簧气密性的要求就越高，制造难度及生产成本也越高。 相比之下，缸筒直径越大，制造气弹簧时所能达到的支撑力就越大。 结构设计时，应在充分考虑气弹簧的使用、布置与制造等因素下合理选择缸筒直径。 气弹簧力值性能特点 气弹簧不能象气缸一样产生双向作用力,只能产生伸张方向的推力，从而无法产生反方向的压力，因此在设计过程中应充分考虑这一点。 虽然气弹簧的性能要求中有最大承受拉力的要求，但是在设计中，应避免气弹簧在完全伸张状态下受到拉力的作用。(拉伸气弹簧除外) 气弹簧比普通弹簧有着很显著的优点：速度相对缓慢、动态力变化不大（一般在1：1.2以内）、容易控制；缺点是相对体积没有螺旋弹簧小。 气弹簧性能评价的主要项目 气密性： 80℃×4h→20 ℃×2h →-30 ℃×4h →20 ℃×2h ， 2次循环后，测量力学性能，F1的变化率应≤8%。 耐久性： 4~6次/min进行25000次循环，每循环2500次后，测量力学性能，F1的变化率≤ 8%。 耐腐蚀性： 在最小压缩状态下，进行48h的中性盐雾试验 气弹簧镀层应完好无变化(GB6461检验标准) 涂覆层应表面无变化或色泽微变暗(GB1740一级标准) 油气混和物中液压油的作用 —阻尼缓冲 气弹簧使用的阻尼介质为高压油气混和物，由于油的密度大于气体，因此气弹簧在静置后，液压油总是位于混和物的底部,对于气弹簧而言，主要起阻尼作用的是其中的液压油。因此液压油的位置决定了气弹簧阻尼缓冲的位置. —保护活塞杆 活塞杆在运动中穿过液压油层，使其表面覆盖一层油膜，从而达到保护的作用。 结构设计中的几个重点关注项 气弹簧的正常工作状态与装配位置 气弹簧的工作状态与装配位置直接影响着气弹簧的使用效果和使用寿命。 其中，良好的使用效果意味着气弹簧应该具备良好的运动缓冲，即良好的阻尼效果 气弹簧使用的阻尼介质为高压油气混和物，由于油的密度大于气体，因此气弹簧在静置后，液压油总是位于混和物的底部。 对于定阻尼气弹簧而言，主要起阻尼作用的是其中的液压油。因此液压油的位置决定了气弹簧阻尼缓冲的位置。 对于变阻尼气弹簧而言，主要起阻尼作用的除了液压油还包括阻尼槽的截面变化段。因此液压油和气缸壁阻尼槽截面变化段的位置共同决定了气弹簧阻尼缓冲的位置。 气弹簧的失效形式 由于缸筒端部密封圈老化，导致缸筒漏气（油），气弹簧举伸无力； 活塞密封环老化，导致活塞密封不良，气弹簧举伸无力； 活塞杆有异物或损坏生锈，影响其与缸筒间的密封性; 外力作用使导向套损坏,气弹簧无法直线运动. 根据以上几方面的信息，我们可以做出以下几点关于气弹簧的工作状态和装配位置的基本原则。 在工作过程中，气弹簧的阻尼缓冲位置应位于靠近运动终了处； 气弹簧在压缩状态下（活塞位于缸筒底部），液压油应位于缸筒口部，即活塞头不能浸在液压油中，应与其成相对位置分开； 对于倾斜度较大的安装位置，气弹簧在压缩状态下，其缸筒口应处于向下的位置，以免缸筒口处积水对缸口的密封性造成影响。 气弹簧安装方式1 顺转安装方式 在工作过程中，气弹簧的阻尼缓冲位置应位于靠近运动终端处； 气弹簧在压缩状态下（活塞位于缸筒底部），阻尼