汽车底盘构造-悬架ppt课件

1、第二十三章 悬架孟庆雨 .第一节概述悬架是车架或承载式车身与车桥或车轮之间的一切传力衔接安装的总称。1悬架的功用和组成1悬架的功用1把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所呵斥的力矩传送到车架或承载式车身上，保证汽车的正常行驶，即起传力作用；2利用弹性元件和减振器起到缓冲减振的作用；3利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相对于车架或车身跳动，即起导向作用；4利用悬架中的辅助弹性元件横向稳定器，防止车身在转向等行驶情况下发生过大的侧向倾斜。.2悬架的组成1弹性元件起缓冲作用；2减振元件起减振作用；3传力机构或称导向机构起传力和导向作用；4横向稳定器防止车身产生过大侧倾。.

2、2悬架系统的自然振动频率悬架系统的频率与汽车的平顺性也称温馨性有直接关系。 n悬架的频率；M簧载质量；K悬架刚度； f悬架桡度 悬架频率 n 随簧载质量的变化而变化，人体最温馨的频率范围为11.6Hz，假设要将汽车行驶过程中的频率坚持在11.6Hz内，最好采用变刚度悬架。 .3汽车悬架的类型1非独立悬架非独立悬架的特点是：两侧车轮经过整体式车桥相连，车桥经过悬架与车架或车身相连。假设行驶中路面不平，一侧车轮被抬高，整体式车桥将迫使另一侧车轮产生运动。 2独立悬架独立悬架的特点是：车桥是断开的，每一侧车轮单独地经过悬架与车架或车身相连，每一侧车轮可以独立跳动。.第二节弹性元件一、钢板弹簧.二、螺

3、旋弹簧螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成，常用于各种独立悬架。其特点是没有减振和导向功能，只能接受垂直载荷。在螺旋弹簧悬架中必需另装减振器和导向机构，前者起减振作用，后者用以传送垂直力以外的各种力和力矩，并起导向作用。.三、扭杆弹簧扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的杆。扭杆断面通常为圆形，少数为矩形或管形。其两端外形可以做成花键、方形、六角形或带平面的圆柱形等等，以便一端固定在车架上，另一端固定在悬架的摆臂上。摆臂还与车轮相连。当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使扭杆产生改动弹性变形，借以保证车轮与车架的弹性联络。.四、气体弹簧气体弹簧是在一个密封的容器中充入紧缩气体，利用气体可紧缩性实现弹簧的作

4、用。气体弹簧的特点是，作用在弹簧上的载荷添加时，容器中气压升高，弹簧刚度增大；反之，当载荷减小时，气压下降，刚度减小。气体弹簧具有理想的变刚度特性。.1空气弹簧1囊式空气弹簧囊式空气弹簧由夹有帘线的橡胶气囊和密闭在其中的紧缩空气所组成。气囊有单节和多节式，节数越多，弹性越好，但密封性越差。 2膜式空气弹簧膜式空气弹簧的密闭气囊由橡胶膜片和金属压制件组成。与囊式相比，其刚度较小，车身自然振动频率较低；尺寸较小，在车上便于布置，故多用在轿车上。 .2油气弹簧油气弹簧普通以惰性气体氮为弹性介质，用油液作为传力介质，由气体弹簧和相当于减振器的液压缸组成。1单气室油气弹簧单气室油气弹簧分油气分隔式和油气

5、不分隔式两种，前者可防止油液乳化，且便于充气。 .五.橡胶弹簧橡胶弹簧利用橡胶本身的弹性起弹性元件的作用。它可以接受紧缩载荷和改动载荷，由于橡胶的内摩擦较大，橡胶弹簧还具有一定的减振才干。橡胶弹簧多用作悬架的副簧和缓冲块。.第三节减振器液力减振器的作用原理是：当车架与车桥作往复相对运动时，减振器中的活塞在缸筒内也作往复运动，减振器壳体内的油液便反复地从一个内腔经过一些窄小的孔隙流入另一内腔。孔壁与油液间的摩擦及液体分子内的摩擦便构成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，被油液和减振器壳体所吸收，并散到大气中。.一、双向作用筒式减振器 .二、新型减振器1充气式减振器充气式减振器的构造

6、特点是：在缸筒的下部装有一个浮动活塞，浮动活塞与缸筒构成的密闭气室中，充有高压氮气。浮动活塞之上是减振器油液。浮动活塞上装有大断面的O形密封圈，把油和气完全分开，此活塞亦称封气活塞。由于活塞杆进出而引起的缸筒容积的变化由浮动活塞的上下运动来补偿。因此这种减振器不需储液缸筒，所以亦称单筒式减振器。.2阻力可调式减振器阻力可调式减振器的任务过程是，当汽车的载荷添加时，空气囊中的气压升高，那么气室内的气压也随之升高，使膜片向下挪动与弹簧产生的压力相平衡。与此同时，膜片带动与它相连的柱塞杆和柱塞下移，使得柱塞相对空心连杆上的节流孔的位置发生变化，结果减小了节流孔的通道截面积，即减少了油液流经节流孔的流

7、量，从而添加了油液流动阻力。 .第四节非独立悬架一、 纵置板簧式非独立悬架板簧式非独立悬架主要由钢板弹簧和减振器组成 钢板弹簧的中部用两个U形螺栓固定在车桥上。 弹簧前端卷耳用钢板弹簧销与前支架相连，构成固定铰链支点；后端卷耳经过钢板弹簧吊耳销与吊耳相衔接。由于吊耳可以前后摆动，保证了弹簧变形时两卷耳中心线间的间隔可以改动。.前悬架钢板弹簧的后端采用滑板式支承，前端为固定铰链衔接。钢板弹簧变形时，主片与弧形滑块的接触点是变动的，从而使弹簧任务长度发生变化，刚度略有变化。第二片弹簧后端带有直角弯边，防止弹簧中部下落时钢板弹簧从支架中脱出。.副簧置于主簧之下的渐变刚度钢板弹簧。载荷小时，主簧起作用

8、，当载荷添加到一定值时，副簧开场与主簧接触，悬架刚度随之相应提高，弹簧特性变为非线性。当副簧全部接触后，弹簧特性又变为线性。.二、螺旋弹簧非独立悬架螺旋弹簧非独立悬架由螺旋弹簧、减振器、纵向推力杆和横向推力杆组成。常用于轿车的后悬架。.第五节独立悬架独立悬架具有以下优点：1两侧车轮可以单独运动互不影响；2减小了非簧载质量，有利于汽车的平顺性；3采用断开式车桥，可以降低发动机位置，降低整车重心；4车轮运动空间较大，可以降低悬架刚度，改善平顺性。.独立悬架的类型如下：1横臂式独立悬架 车轮在汽车横向平面内摆动的悬架； 2纵臂式独立悬架 车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架； .3烛式悬架和麦弗逊式悬架也

9、称滑柱连杆式悬架 车轮沿主销挪动的悬架； .4单斜臂式独立悬架 车轮在汽车的斜向平面内摆动的悬架。 .一、横臂式独立悬架1单横臂式独立悬架其特点是当悬架变形时，车轮平面将产生倾斜而改动两侧车轮与路面接触点间的间隔轮距，致使轮胎相对于地面侧向滑移，破坏轮胎和地面的附着。此外，这种悬架用于转向轮时，会使主销内倾角和车轮外倾角发生较大的变化，对于转向支配有一定影响，故目前在前悬架中很少采用。 .2双横臂式独立悬架1两摆臂等长的悬架.二、纵臂式独立悬架1单纵臂式独立悬架假设转向轮采用单纵臂式独立悬架，车轮上下跳动将使主销后倾角产生很大变化。因此，单纵臂式独立悬架普通多用于不转向的后轮。按车轮运动方式分

10、类:富康轿车的后悬架属于单纵臂式扭杆弹簧独立悬架。桑塔纳和捷达轿车的后悬架构造一样，属于单纵臂式独立悬架。 又称纵臂改动梁式独立悬架。 .2双纵臂式独立悬架双纵臂式独立悬架的两个纵臂长度普通做成相等，构成平行四连杆机构。车轮上下跳动时，主销的后倾角坚持不变，这种方式的悬架适用于转向轮。.三、车轮沿主销挪动的悬架1烛式悬架其优点是当悬架变形时，主销的定位角不会发生变化，仅轮距、轴距稍有改动；有利于汽车的转向支配性和行驶稳定性。缺陷是侧向力全部由套筒和主销接受，二者间的摩擦阻力大，磨损严重。因此，这种构造方式目前很少采用。 .2麦弗逊式悬架麦弗逊式悬架是目前前置前驱动轿车和某些轻型客车运用比较普遍

11、的悬架构造方式。筒式减振器为滑动立柱，横摆臂的内端经过铰链与车身相连，外端经过球铰链与转向节相连。减振器的上端与车身相连，减振器的下端与转向节相连，车轮所受的侧向力大部分由横摆臂接受，其他部分由减振器活塞和活塞杆接受。筒式减振器上铰链的中心与横摆臂外端球铰链中心的连线为主销轴线，此构造也为无主销构造。.四、单斜臂式独立悬架单斜臂式独立悬架的构造介于单横臂和单纵臂之间，多用于后轮驱动汽车的后悬架上。.五、横向稳定器横向稳定器主要由U形横向稳定杆、衔接杆和支座组成，支座固定在车身上，稳定杆两端经过连杆与下摆臂相连。当车身只作垂直挪动而两侧悬架变形相等时，横向稳定杆在支座的套筒内自在转动，横向稳定杆

12、不起作用。当两侧悬架变形不等而车身相对于路面横向倾斜时，稳定杆一端向上运动，另一端向下运动，从而被改动。弹性稳定杆所产生的改动内力矩妨碍了悬架弹簧的变形，因此减小了车身的横向倾斜和横向角振动。.第七节自动悬架与半自动悬架自动悬架定义： 悬架系统可根据汽车的运动形状、路面情况以及载荷等参数的变化，对悬架的刚度和阻尼进展动态地自顺应调理，使悬架系一致直处于最正确减振形状的称为自动悬架系统。自动悬架分类：包含动力源的自动悬架系统称为全自动悬架或有源自动悬架；不包含动力源的自动悬架系统称为半自动悬架或无源自动悬架。.车辆自动悬架系统是在悬架中附加一个可控制造用力安装，通常由四部分组成： 执行机构：执行控制系统指令。如：液压缸、气缸、电动机等。 丈量系统：丈量系统各形状，为控制系统提供根据。如各种传感