空气弹簧可靠性提升及优化.pdf

汽车实用技术
2016年第8期
设计研究
AUTOMOBILE APPLIED TECHNOLOGY
2016N0.8
10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.08.044
空气弹簧可靠性提升及优化
杨亚峰山2
(1.安徽理工大学机械工程学院,安徽淮安232001;2.陕西汽车集有限责任公司,陕西西安710200)
摘要:文章针对重卡行业空气弹簧的悬浮可靠性研究,从其设计间隙、形状设计、气囊配方、制造过程、使用环
境等方面深入分析,提出解决方案及进行拔脱力、气密性、爆破压台架试验验证,最终分析和验证试验结果,有效
解決空气弾簧气囊皮脱落、气囊皮开裂漏气、气嘴接头断裂、吊耳螺纹滑扣等问题。
关键词:空气弹簧;气密性;空气悬架
中图分类号:U463.3+4.2文献标识码:A文章编号:1671-7988(2016)08-135-03
Enhance and optimize the reliability of air spring
Yang Yafeng
(I. Anhui university of scicncc and tcchnology institutc of mcchanical cnginccring, Anhui Huaian 232001
2. Shaanxi automobile group co, LTD, Shaanxi Xi,an 710200)
Abstract: This thesis researched the suspension reliability of air spring in heavy truck industry, analyed deeply the gap
design and shape design of air spring, gasbag composition, manulacturing process, usage cnvironmcnt, proposcd th
solutions, analyzed and verified the test results of pull-out strength, air tightness and bursting pressure, and resolved
cllcctivcly thesc problcms, such as exfoliation, cracking and lcak of outcr sphere o! air spring gasbag, brcak o air faucet join
screw lug slip and ct
Keywords: Air spring; Air tightness; Air suspension
CLC NO. 0463.33+4.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2016)08-135-03
随着重卡行业的发展及卡车司机年轻化,消费者对车辆
1、工作原理
的乘坐舒适性和安全性能及个性化、环保、智能化等方面需
空气悬架作为汽车悬架的一种,它主要由空气弹簧、导
求关注也更高。
向传力机构、减振器、横向稳定器、缓冲块、高度控制机构
空气弹簧是一种低频、高效隔振零件,目前在重卡行业已空气压缩装置及储气筒等组成。空气悬架系统使用空气弹簧
广泛应用于驾驶室空气悬架结构中,空气悬架系统的刚度直作为弹性元件,利用空气弹簧气囊内气体的可压缩性来实现
接影响整车性能,而悬架刚度又主要取决于空气弹簧特性,减振作用。空气弹簧气囊内的压缩气体的气压能够随着路面
同时其可靠性严重影响整车系统的安全性。提高空气弹簧悬状况的不同和悬架负荷的不同自行改变,装配空气悬架的汽
浮可靠性,不仅能提高车辆的行驶平顺性和车辆的操纵稳定车其整车高度不会变化,可以大大提高乘坐舒适性和货物的
性等性能,而且能显著降低车身零部件或乘员所受的冲击载完好程度,同时可以防止路面受到车轮冲击而损坏改善汽车
的行驶平顺性。
作者简介:杨亚峰,就读于安徽理工大学机械工程学院。
2016年第8期
杨亚峰:空气弹簣可靠性提升及优化
2、问题描述及分析
通过以上分析确定空气蝉簧主要失效原因为设计间隙不
合理、气囊形状不合理、气囊配方不合理、外力破坏导致空
某车系空气蝉簧滅震器故障高,出现开裂、漏气严重
气蝉簧漏气。
空气弹簧减震器损坏后导致驾驶室倾斜、振动严重,车辆无
法行驶。通过识别故障件主要失效模式,确定故障枝式为气3、原因确定
囊皮脱落、气囊皮开裂气、气嘴接头断裂、吊耳螺纹滑扣
3.1零部件问题
(1)间隙不合理:由于气卡箍对气囊皮夹紧力不够
导致气囊皮脱落漏气
图1空气悬架原理图图2空气弹簧故障照片
对失效件拆解分析及过程FMEA、MSA及故障树分析,
确定故障原因,组织第三方对空气弹簧第密封性、爆破性及
图7气囊皮脱落漏气故障照片
拔脱力综合试验。
(2)气囊形状不合理:气嘴接头外置容易磕碰断裂。
2.1对空气弹簧故障件进行拆解分析
图8气嘴外置断裂照片
图3空气弹簧内部结构
(3)气囊配方不合理:在高压下气囊皮破裂
图9气囊皮破裂照片
3.2翻包转运、整车装配问题
图4空气弹簧拆解过程
1)由于整车运行过程气囊与周边零件干涉磨损,导致气
2.2空气弹簧漏气故障树(FTA)分析
囊漏气。部分车型空气弹簧周边线束管路走向不合理,与空
空气弹簧漏气
气弹簧磨损
2)空气弹簣翻包转运过程磕碰划伤,导致减震器漏气
画的的曲的的
2.3通过MSA测量系统分析空气弹簧过程重复性、再现性
图10空气弹簧与气管线束干涉黁
量具里复性和再现住控图
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4、结构优化措施
4.1针对气囊皮及卡箍脱落,增加尼龙座的壁厚,完成气囊
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尼龙座的改进,将气囊尼龙座卡箍处厚度由4毫米增加到7.
亳米。改进后的尼龙座,受下卡箍夹紧处的厚度为7.5mm
图5
有效力增加了强度,在夹紧后不易变形。