氣彈簧（gas spring)是一種可以起支撐、緩沖、制動、高度調(diào)節(jié)及角度調(diào)節(jié)等功能的工業(yè)配件。它由以下幾部分構(gòu)成：壓力缸、活塞桿、活塞、密封導(dǎo)向套、填充物（惰性氣體或者油氣混合物），缸內(nèi)控制元件與缸外控制元件（指可控氣彈簧）和接頭等。根據(jù)其特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域的不同，氣彈簧又被稱為支撐桿、氣支撐、調(diào)角器、氣壓棒、阻尼器等。根據(jù)氣彈簧的結(jié)構(gòu)和功能來分類，氣彈簧有自由式氣彈簧、自鎖式氣彈簧、牽引式氣彈簧、隨意停氣彈簧、轉(zhuǎn)椅氣彈簧、氣壓棒、阻尼器等幾種。目前，該產(chǎn)品在汽車、航空、醫(yī)療器械、家具、機(jī)械制造等領(lǐng)域都有著廣泛地應(yīng)用。那么氣彈簧在不同領(lǐng)域又是怎么安裝的呢，下面就拿在汽車領(lǐng)域的氣彈簧做一個例子。

1.氣彈簧的安裝研究

表面上看，將氣彈簧安裝到客車艙門上非常簡單，實(shí)際上安裝設(shè)計所要解決的問題遠(yuǎn)非所想象的簡單。已知安裝信息只有門體(幾何形狀、質(zhì)量、重心、材料等)、鉸鏈和開度要求，未知安裝信息卻多達(dá)6個。而由數(shù)學(xué)理論知道，要解出6個未知數(shù)，必須要解出由這6個未知數(shù)構(gòu)成的6個方程式組成的方程組。由此可見，要求設(shè)計人員從純理論形態(tài)入手解決氣彈簧的安裝幾乎是不可能的。因此，從工程角度切入，深挖安裝信息，簡化未知數(shù)，是解決氣彈簧安裝設(shè)計問題的關(guān)鍵所在。

2.力學(xué)分析

門體、鉸鏈(門體作開關(guān)運(yùn)動的中心)和氣彈簧構(gòu)成一個杠桿系統(tǒng)。由于氣彈簧對鉸心的力臂遠(yuǎn)小于門重對鉸心的力臂，所以這是一個費(fèi)力杠桿系統(tǒng)。即是說，氣彈簧舉力必須遠(yuǎn)大于門重才可以將門體支撐起來。這是一個很重要的隱蔽條件。有了這個條件，才可以初選多大舉力的氣彈簧。

氣彈簧的舉力可以確定為門重的3倍左右。當(dāng)然也可以確定為門重的2倍、4倍、5倍、6倍左右。對同一個門體來說，相對于氣彈簧舉力取3倍門重，當(dāng)氣彈簧舉力取2倍門重時，氣彈簧力臂要增大，工作行程要增大，總長度要增加，安裝空間增大；反之，當(dāng)氣彈簧舉力取4倍以上門重時，氣彈簧力臂要減小，工作行程要減小，總長度要減小，安裝空間減小。這可根據(jù)實(shí)際安裝空間選取氣彈簧舉力。

3.確定氣彈簧的上下安裝點(diǎn)

氣彈簧的總長度、工作行程是在確定上下安裝點(diǎn)過程中確定的。確定氣彈簧上下安裝點(diǎn)是整個氣彈簧安裝設(shè)計的難點(diǎn)。計算是以門體為規(guī)則、勻質(zhì)的理想模型(重心=幾何中心)為基礎(chǔ)進(jìn)行的。

4.設(shè)計應(yīng)用

在實(shí)際設(shè)計中，由于門體是非勻質(zhì)的理想物體，所以理論公式必須作適當(dāng)?shù)男拚＜础皟蓤A”分別取大些，一般為理論值的1.1—1.3倍，并對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動軌跡進(jìn)行校核。

校核的作用是：

(1)驗(yàn)證安裝空間是否滿足氣彈簧的運(yùn)動要求；

(2)驗(yàn)證門體處于關(guān)閉位置時，氣彈簧對鉸心的力矩是否向門體內(nèi)側(cè)(即氣彈簧是否自鎖。此點(diǎn)非常重要，它牽涉到氣彈簧安全運(yùn)行問題。