汽车底盘5(行驶系：悬架)

1、第二十一章悬架第二十一章悬架211概说一、何为悬架？悬架的主要功用有哪些？1.1.悬架是车桥（或车轮）与车架（或车身）之间相连接悬架是车桥（或车轮）与车架（或车身）之间相连接的一切力、力矩传递构件。的一切力、力矩传递构件。2.2.作用作用传递各种力、力矩传递各种力、力矩隔振防振隔振防振衰减振动能量衰减振动能量二、悬架的组成：二、悬架的组成：弹性元件、减振器、导向机构弹性元件、减振器、导向机构1.弹性元件：在车架与车桥之间作弹性联系以缓弹性元件：在车架与车桥之间作弹性联系以缓和冲击力对汽车机件的损坏。和冲击力对汽车机件的损坏。2.减振器：减轻振动，使振动迅速衰减（振幅减振器：减轻振动，使振动迅速

2、衰减（振幅迅速减小）。迅速减小）。3.导向机构：使车轮按一定轨迹相对于车架和导向机构：使车轮按一定轨迹相对于车架和车身跳动。车身跳动。4.横向稳定器：辅助弹性元件。横向稳定器：辅助弹性元件。三、悬架的分类：非独立悬架和独立悬架三、悬架的分类：非独立悬架和独立悬架1.非独立悬架：两侧车轮由一根整体式车桥相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬架悬挂在车架下面。2.独立悬架：每一侧车轮单独通过弹性悬架悬挂在车架下面，车桥为断开式。212减振器减振器减振器与弹性元件一般是减振器与弹性元件一般是并联安装。并联安装。液力减振器的主要原理是将车身和车架的振动能量液力减振器的主要原理是将车身和车架的振动能量转化为热

3、能，然后通过油液和减振器壳体散到大气中。转化为热能，然后通过油液和减振器壳体散到大气中。对减振器的要求：对减振器的要求：1.1.悬架压缩行程内，减振器阻尼力应较小，以充分悬架压缩行程内，减振器阻尼力应较小，以充分利用弹性元件的弹性，缓和冲击。利用弹性元件的弹性，缓和冲击。2.2.悬架伸张行程内，减振器阻尼力应较大，要求迅悬架伸张行程内，减振器阻尼力应较大，要求迅速减振。速减振。3.3.当车架与车桥的相对速度过大时，减振器应能自当车架与车桥的相对速度过大时，减振器应能自动加大液流通道截面积，使阻尼力保持在一定限动加大液流通道截面积，使阻尼力保持在一定限度之内。度之内。一、双向作用筒式减振器一、双

4、向作用筒式减振器1.1.基本结构：三筒四阀基本结构：三筒四阀三筒三筒防尘筒防尘筒贮液筒贮液筒工作筒工作筒四阀四阀压缩阀压缩阀伸张阀伸张阀流通阀流通阀补偿阀补偿阀缷载阀缷载阀单向阀单向阀2.基本工作原理基本工作原理3.要求：要求：由于在伸张行程内产生的阻尼力比压缩行程内产生的阻尼力要大，从结构上就是伸张阀弹簧的刚度和预紧力比压缩阀的大。在同样的油压力作用下，伸张阀及相应的常通缝隙的通道截面积总和小于压缩阀及相应的常通缝隙的通道截面积总和。二、新型减振器二、新型减振器1.1.充气式减振器充气式减振器工作原理：车轮上下跳动工作原理：车轮上下跳动工作活塞在油液中往复工作活塞在油液中往复运动运动上下腔产

5、生油压差上下腔产生油压差压力油推开压缩阀或伸张压力油推开压缩阀或伸张阀而来回流动阀而来回流动阀对油产生阻尼力，振动衰减。阀对油产生阻尼力，振动衰减。2.2.阻力可调式减振器阻力可调式减振器工作原理：根据悬架系统的某一参数发生变化时，工作原理：根据悬架系统的某一参数发生变化时，减振器的阻力也随之而改变，从而可保证悬架系统有减振器的阻力也随之而改变，从而可保证悬架系统有良好的振动特性。良好的振动特性。充气式减振器和阻力可调式减振器充气式减振器和阻力可调式减振器213弹性元件弹性元件一、钢板弹簧一、钢板弹簧1.1.基本构造：主要由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而基本构造：主要由若干片等宽但不等长

6、的合金弹簧片组合而成。结构包括卷耳、弹簧夹、钢板弹簧、中心螺栓等。中部成。结构包括卷耳、弹簧夹、钢板弹簧、中心螺栓等。中部一般用一般用U U形螺栓固定在车桥上。形螺栓固定在车桥上。东风东风EQ1090汽车钢板弹簧吊耳结构示意图汽车钢板弹簧吊耳结构示意图2.主要作用：促进车架振动的衰减主要作用：促进车架振动的衰减 兼起导向机构的作用。兼起导向机构的作用。3.3.少片变截面钢板弹簧：由单片或少片变截面钢板弹簧：由单片或2 23 3片变厚度断面片变厚度断面的弹簧片构成。的弹簧片构成。4.4.应用：主要用于应用：主要用于货车上。货车上。二、螺旋弹簧：螺旋弹簧无减振作用，必须与减二、螺旋弹簧：螺旋弹簧无

7、减振作用，必须与减振器配合使用，且螺旋弹簧只能承受垂直载荷，振器配合使用，且螺旋弹簧只能承受垂直载荷，而不能承受或传递垂直力以外的各种力和力矩，而不能承受或传递垂直力以外的各种力和力矩，故必须装设专用导向机构。故必须装设专用导向机构。三、扭杆弹簧（非线性）三、扭杆弹簧（非线性）四、气体弹簧（非线性）四、气体弹簧（非线性）气体弹簧气体弹簧空气弹簧空气弹簧油气弹簧油气弹簧囊式囊式膜式膜式单气室单气室双气室（带反压气室）双气室（带反压气室）两级压力式两级压力式油气分隔油气分隔油气不分隔油气不分隔空气弹簧和单气室空气弹簧和单气室油气弹簧油气弹簧双气室油气弹簧和两级压力式油气弹簧双气室油气弹簧和两级压力

8、式油气弹簧五、橡胶弹簧五、橡胶弹簧一般作为副簧和缓冲块使用，主要利用橡胶本身的一般作为副簧和缓冲块使用，主要利用橡胶本身的弹性来起弹性元件的作用。可承受压缩载荷和扭转载荷。弹性来起弹性元件的作用。可承受压缩载荷和扭转载荷。214非独立悬架非独立悬架一、纵置板簧式非独立悬架一、纵置板簧式非独立悬架1.结构型式：钢板弹簧纵向安置。前端用铰链，后端用吊结构型式：钢板弹簧纵向安置。前端用铰链，后端用吊耳将钢板弹簧两端固定在车架上，保证了弹簧变形时两耳将钢板弹簧两端固定在车架上，保证了弹簧变形时两卷耳中心线间的距离有改变的可能。卷耳中心线间的距离有改变的可能。2.类型举例类型举例由主、副钢板弹簧并联叠合

9、而成。空载或轻载时，副簧不承受载荷而由主簧单独工作，重载或滿载情况下，主、副簧共同参加工作。二、螺旋弹簧非独立悬架二、螺旋弹簧非独立悬架螺旋弹簧只能承受垂直力，横向力、牵引力、制动力及其力矩则分别由横向推力杆和纵向推力杆传递。三、空气弹簧非独立悬架三、空气弹簧非独立悬架v原理：压气机1油水分离器10压力调节器9贮气筒8空气滤清器2车身高度控制阀3（随载荷不同改变空气弹簧内的空气压力以控制车身高度。四、油气弹簧非独立悬架四、油气弹簧非独立悬架油气悬架的特点：油气悬架的特点：1.1.具有变刚度特性；具有变刚度特性；2.2.油气弹簧纵向尺寸小，对整车布置有利。油气弹簧纵向尺寸小，对整车布置有利。21

10、215 5独立悬架独立悬架1.独立悬架：两侧车轮各自独立地与车架或独立悬架：两侧车轮各自独立地与车架或车身弹性连接。车身弹性连接。2.独立悬架的优点：独立悬架的优点：减少车架与车身的振动，有助于消除转向减少车架与车身的振动，有助于消除转向轮不断偏摆的现象。轮不断偏摆的现象。减少了汽车的非簧载质量。减少了汽车的非簧载质量。提高了汽车的行驶稳定性。提高了汽车的行驶稳定性。3.独立悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧作为弹性独立悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧作为弹性元件。其主要类型有：元件。其主要类型有：横臂式（车轮在汽车横向平面内摆动的悬架）；横臂式（车轮在汽车横向平面内摆动的悬架）；纵臂式（车轮在汽车纵向

11、平面内摆动的悬架）；纵臂式（车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架）；车轮沿主销移动的悬架（包括烛式和麦弗逊式）。车轮沿主销移动的悬架（包括烛式和麦弗逊式）。三种基本类型的独立悬架示意图三种基本类型的独立悬架示意图一、横臂式独立悬架一、横臂式独立悬架1.单横臂式当受载变形时，车轮平面易产生倾斜而改变轮距，使轮胎相对地面侧向滑移。2.双横臂式双横臂式红旗红旗CA7560轿车前悬架轿车前悬架红旗红旗CA7560轿车前悬架的特点：轿车前悬架的特点：上摆臂外端与上球头销相连，为不可拆式；上摆臂外端与上球头销相连，为不可拆式；下摆臂外端与下球头销相连，为可拆式。下摆臂外端与下球头销相连，为可拆式。上、下球头销的

12、连心线即相当于主销轴线，上、下球头销的连心线即相当于主销轴线，转向时车轮即围绕该轴线偏转。转向时车轮即围绕该轴线偏转。主销后倾角由移动上摆臂在摆臂轴上的位置主销后倾角由移动上摆臂在摆臂轴上的位置来调整。前轮外倾角由加在上摆臂轴固定支来调整。前轮外倾角由加在上摆臂轴固定支架间的调整垫片架间的调整垫片12调整。车轮外倾角调整之调整。车轮外倾角调整之后，主销内倾角自然正确。后，主销内倾角自然正确。路面对车轮路面对车轮垂直力垂直力的传递为的传递为转向节转向节下球头下球头销销下摆臂下摆臂螺旋弹簧螺旋弹簧车架车架纵向力、侧向力及其力矩纵向力、侧向力及其力矩由转向节及导向机构由转向节及导向机构上、下摆臂和上

13、、下球头销上、下摆臂和上、下球头销总之，两摆臂不等长的独立悬架，其车轮、总之，两摆臂不等长的独立悬架，其车轮、主销的角度以及轮距的变化都不太大，故在轿主销的角度以及轮距的变化都不太大，故在轿车的前轮应用更为广泛。车的前轮应用更为广泛。二、纵臂式独立悬架二、纵臂式独立悬架1.单纵臂式独立悬架车轮上下跳动时，主销后倾角会产生很大变化，因此不适合用于转向轮，多用于后轮。2.双纵臂式独立悬架双纵臂式独立悬架双纵臂双纵臂式独立悬架式独立悬架多适用于转多适用于转向轮，因其向轮，因其在车轮上下在车轮上下跳动时，主跳动时，主销后倾角保销后倾角保持不变。持不变。三、车轮沿主销移动的悬架三、车轮沿主销移动的悬架1.烛式悬架：烛式悬架：车轮沿车轮沿固定不动的固定不动的主销轴线移主销轴线移动。动。2.麦弗逊式悬架：车轮沿摆动的主销轴线移动。优点：增优点：增大了两前大了两前轮内侧的轮内侧的空间，便空间，便于发动机于发动机和其他一和其他一些部件的些部件的布置。