設橡膠氣囊膠囊內的氣體為理想氣體，橡膠氣囊受到垂直載荷F的作用，此時內部的絕對氣壓為P，外部氣壓為Pa，則有以下關系式：F=（P-Pa）Ae（1）　　PVn=P0Vn 0=const（2）　　式中：Ae——橡膠氣囊的有效面積；多變指數，與氣體的流動速度相關，緩慢流動時相當于等溫過程，n=1；快速流動時接近絕熱過程，n=1.4，一般情況下，n=1.3～1.38；　　P0、V0——為橡膠氣囊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）對橡膠氣囊的垂直位移S求導數，其中Ae=-dV/dS，負號表示橡膠氣囊受載荷壓縮時容積減少，則可得橡膠氣囊的垂直剛度公式：K=（P0Vn 0Nn-Pa）（dAe/dS）-Aen P0Vn 0Nn+1（dV/dS）（4）由上述可知橡膠氣囊剛度的影響因素有兩個，容積變化率和有效面積變化率。通過添加附加氣室可以改變容積變化率；通過改變橡膠氣囊的結構可以控制有效面積變化率，則可以進一步降低橡膠氣囊的剛度。顯然，常規橡膠氣囊剛度計算中，將問題進行了諸多簡化，可用于初期的橡膠氣囊設計，但并未考慮實際結構和工況中的諸多因素影響，與實際情況有一定偏差，利用有限元分析進行剛度求解是十分必要的。