容積和有效面積變化率是空氣彈簧剛度的影響因。空氣彈簧是一種由有簾線(xiàn)的橡膠囊和充入其內腔的壓縮空氣所組成的非金屬彈性元件，其隔振性能主要受到剛度特性、頻率特性和阻尼特性的影響。尤其是其剛度特性，一致是研究熱點(diǎn)之一，結構設計中，往往先根據初步的剛度需求進(jìn)行設計。　　

設空氣彈簧膠囊內的氣體為理想氣體，空氣彈簧受到垂直載荷F的作用，此時(shí)內部的絕對氣壓為P，外部氣壓為Pa，則有以下關(guān)系式：F=（P-Pa）Ae（1）　　PVn=P0Vn 0=const（2）　　式中：Ae——空氣彈簧的有效面積；多變指數，與氣體的流動(dòng)速度相關(guān)，緩慢流動(dòng)時(shí)相當于等溫過(guò)程，n=1；快速流動(dòng)時(shí)接近絕熱過(guò)程，n=1.4，一般情況下，n=1.3～1.38；　　P0、V0——為空氣彈簧處于靜平衡位置的內部氣體的絕對壓力和容積。　　

由式（1）、式（2）可得：F=（P0Vn 0-Pa）Ae（3）將式（3）對空氣彈簧的垂直位移S求導數，其中Ae=-dV/dS，負號表示空氣彈簧受載荷壓縮時(shí)容積減少，則可得空氣彈簧的垂直剛度公式：K=（P0Vn 0Nn-Pa）（dAe/dS）-Aen P0Vn 0Nn+1（dV/dS）（4）由上述可知空氣彈簧剛度的影響因素有兩個(gè)，容積變化率和有效面積變化率。通過(guò)添加附加氣室可以改變容積變化率；通過(guò)改變空氣彈簧的結構可以控制有效面積變化率，則可以進(jìn)一步降低空氣彈簧的剛度。顯然，常規空氣彈簧剛度計算中，將問(wèn)題進(jìn)行了諸多簡(jiǎn)化，可用于初期的空氣彈簧設計，但并未考慮實(shí)際結構和工況中的諸多因素影響，與實(shí)際情況有一定偏差，利用有限元分析進(jìn)行剛度求解是十分必要的。