汽车典型悬架结构

第14讲典型悬架·非独立悬架·独立悬架·平衡悬架与主动悬架上一讲回本章下一讲·一、非独立悬架·非独立悬架与整体式车桥配用·一般载货汽车均采用钢板弹簧作为弹性元件的非独立悬架，因钢板弹簧既有缓冲、减振的功能，又起传力和导向的作用，使得悬架结构大为简化。·而采用螺旋弹簧或气体弹簧则需要有较复杂的导向机构。1、纵置板簧式非独立悬架蹲（1）结构男分析京·在板簧式肝非独立悬架僻中，钢板弹销簧一般是纵胶向安置，它罗与车桥的连夕接绝大多数谱是用两个u洁形螺栓，将碗钢板弹簧的羊中部刚性地左固定在车桥塞上部。钢板演弹簧两端通泰过钢板弹簧阵销与车架支螺座活动铰接垫，以起传力馅和导向作用捎。加·由于载货茶汽车后悬架豪载质量变化傍较大，为了绞保持悬架的蜜频率不变或恒变化不大，妈广泛地在后州悬架中采用统后副钢板弹蠢簧总成。袄·副钢板弹千簧总成一般瓣装在主钢板填弹簧总成上滔方，当后悬非架负荷较小岩时，仅由主露钢板弹簧起珍作用。在负优荷增加到一缺定程度时，枣副钢板弹簧副总成与车架坐上的支架接蔽触，开始起昌作用。此时厕，主、副钢唱板弹簧一起执工作，一起跨承受载荷而确使悬架刚度小增大，保证趁车身振动频漠率不致因载辩荷增加而变有化过大。革（2）钢板里弹簧的构造窝·钢板弹簧膀由若干长度裕不等、等宽畅等厚（厚度呆也可不等）仅的弹簧钢片费迭成，构成康整体上近似节于等强度的候弹性梁?薄最长的第一寺片称为主片士，两端有卷乱耳炎·自由状态范下钢片曲率异半径不同，盾下片小于上歌片?多片烧钢板由中心剖螺栓和若干丹钢板夹连在骄一起绵·钢片之间仗须涂上较稠豪的石墨润滑斧脂婚（3）钢板慎弹簧与车架亚连接结构型材式素·钢板弹簧辈变形时，为篇保证车架两收端与钢板弹启簧连接的卷贪耳间的距离志有伸缩的余距地弹簧后端碗与车架的连陕接通常采用冠了以下几种要结构型式：或1)吊耳支胖架式，解放驶CAl09乒1型载货汽旦车前悬架采蔽用；财2)滑板支粗承式，东风爱EQl09固0E型载货贤汽车前悬架幅采用；忍3)橡胶块剃支承式，一仁汽早期生产望的2．5t监越野汽车前蜻悬架采用罚（4）钢板划弹簧非独立刷悬架的结构侵特点摸·钢板弹簧餐一般安装在待非独立悬架君上，沿汽车煎纵向放置忌·钢板弹簧缸中部用U型塔螺栓通过上沫下盖板和下觉托板与车桥您固定连接，具前端卷耳用兵销子与支架蛮相连慧·后端卷耳危通过销子与赌车架上的摆渣动吊耳相连育，形成活动昼铰链支点，垃保证弹簧变触形时两端卷钉耳间的距离涌有改变的可期能闯·有的钢板驾弹簧后端与降车架之间采牧用滑板式连树接滑板式连腰接结构简单绿，拆装方便奔，不须润滑峡，广泛应用永于货车如·货车后悬嫌架所受载荷丈因汽车装载甩量不同在很赠大范围内变钟化，要求悬洽架刚度可变鼻，一般采用蓝加副弹簧2、螺旋弹簧非独立悬架配·螺旋弹簧冬本身没有减特振作用，并文且只能承受睬垂直载荷，皂所以螺旋弹帮簧悬架中必必须另装减振伟器和导向机登构见·螺旋弹簧叶非独立悬架普一般只用作夏轿车的后悬摘架。下图所雨示为一汽奥添迪100型历汽车后悬架苹一汽奥迪1重00型汽车刊后悬架的构叫造愤·减振器下邻端是吊耳和骗后桥相连。慌减振器的外腥面装有防尘叶罩，螺旋月弹簧就固定亏在弹簧上、确下座。减势振器的活塞啊杆由弹簧上稳座和弹簧上夜座橡胶支承南中间的通孔软穿出，活塞浅杆上部固定偶在弹簧上座猎上。弹簧上榜座法兰固刑定在和车身办相连的连接或件上。业·后悬架中性，导向元件妄的横向推力留杆，下连后渠桥，上连车剑身，用来传柴通车桥和车凯身之间的横动向作用力及厕其力矩。惭·加强杆也约是下连车桥茄，上连车身尖，此杆的作顷用是加强横规向椎力杆的仓安装强度，傲并可减轻车稀重和使车身刑受力均匀。3、、空气弹簧非独立悬架笛·空气弹簧追非独立悬架趋可以满足调克节车身高度覆的要求。空袭气弹簧只承渣受垂直载荷良，纵向力和剪横向力由悬步架中的纵向巾和横向的推腥力杆来传递死。为了减振黄，还需要加而设减振器。露1)结构疫·左图中囊羞式空气弹簧待的上下端分渗别固定在车减架和车桥上凑。从压气机醉产生的压缩薄空气进入狠贮气筒。炭储气罐通嫂过管路与两澡个空气弹簧删相通。储气符罐和空气弹宵簧中的空气找压力由车身有高度控制阀除控制。堂2）特点叫·空气弹簧甜和螺旋弹簧轮一样只能传枕递垂直力；土其纵向力和役横向力及其配力矩也是由显纵向推力杆澡和横向推力涂杆来传递。怀·采用空气略弹簧悬架时蒸，可以通过切车身高度控冠制阀来改变寺空气弹簧内个的空气压力最，从而自动抹调节车身高英度，以保证奉车身高度不爪因载荷变化微而变化。柿4、油气弹畏簧非独立悬博架络·油气弹簧确固定在前桥谷上的支架复和纵梁上的泄支架上。悟·上、下两撑纵向椎力杆客构成平行四且边形，既可女传递纵向力书和力矩，又蛛可保证车轮困上下跳动时格主销后倾角钢不变，有利橡于汽车操纵主的稳定性。背·横向推力较杆装在左侧绵纵梁与前桥谷右侧的支架赚上传递侧向迫力。主·在两纵梁乳下面装有缓望冲块，以避熔免在很大的学冲击载荷下倍前桥直接碰悔撞车架。籍·采用油气令弹簧的非独扒立悬架具有菊变刚度特性撕，特别适用窝在大型自钞卸汽车上。书二、独立悬峡架驰·独立悬架闸的结构特点填是两侧的车婆轮各自独立鼠地与车架或吵车身弹性连怜接。与非独狮立悬架相反偶，独立悬架炎很少用钢板巡弹簧作为弹晃性元件，而卖多采用螺旋藏弹簧和扭杆绢弹簧作为弹择性元件，因贞而具有导向残机构。姓·独立悬架蕉具有的优点被①悬架弹性侍元件的变形熄在一定的范桃围内，两侧贝车轮可以单搂独运动而互书不影响，这种样可减少车遗架和车身在攀不平道路上毛行驶时的振裹动，而且有牲助于消除转弄向轮不断偏冲摆的现象。否②减轻了汽与车上非簧测载质量，从短而减小了悬堆架所受到的智冲击载荷，祥可以提高汽客车的平均行加驶速度。光③由于采用礼断开式车桥穿，发动机位鞭置可降低和疼前移并使汽底车重心下降烟，有利于提何高汽车行驶签的稳定性。户同时能给予勉车轮较大的肝上下运动空乖间，悬架刚森度可设计得及较小，使车谢身振动频率呜降低，以改霜善行驶平顺膝性。桨④可保证汽投车在不平道跪路上行驶时贵，车轮与路舞面有良好的推接触，增大脏了驱动力。摩⑤具有特殊帐要求的某些羽越野汽车采旁用独立悬架俱后，可增大返汽车的离地底间隙，提高毫了汽车的通纳过性能。泊·独立悬架贱的类型独立罩悬架按车轮轧的运动形式堪可分为三种沫类型：横臂应式独立悬架响、纵臂式独影立悬架烛式添和麦弗逊式勾悬架同1、横臂式厘独立悬架绳·车轮在汽困车横向平面葬内摆动的悬址架。即·横臂式独岔立悬架分为急单横臂式独晶立悬架和双阿横臂式独立虑悬架两种负(1)单横牵臂式独立悬笛架简1）结构铅·后桥半轴厅套管断开，程主减速器的类左侧有一个挎单铰链，半熄轴可绕其摆润动矛·在主减速嘱器上面安装绪着可调节车炭身水平位置头的油气弹性找元件，它和伙螺旋弹簧一团起承受并传会递垂直力。增·纵向推力甚杆主要承受丸车轮上的纵垃向力。宏·中间支承向不仅可承受剑侧向力，而难且还可以部晓分地承受纵拴向力。扶·当车轮上犹下跳动时，坑为避免干涉圣，其纵向推齿力杆的前端虫用球铰链与屑车身连接塞2）单横臂曾式独立悬架走的特点央·采用单横脑臂式独立悬凶架的车轮上胁下运动时，功车轮平面将秃产生倾斜而后改变轮距的须大小；姨·并使主销冈内倾角及车奥轮外倾角均种发生较大变垦化。把·轮距变化子使轮胎产生睁横向滑移，蹄破坏轮胎与网地面的附着作·很少在转计向轮中采用赴。疯(2)双横呢臂式独立悬辣架嫩·悬架的两巨个横臂长度傲可以相等，厚也可以不等具。原1潜）等臂长的剂双横臂式独结立悬架在车金轮上下跳动谜时，虽然车伏轮平面不发敌生倾斜，却为会使轮距发膊生较大的变岔化。这将使廉车轮产生横寨向滑移。是2）不等臂剧长的双横臂踩式独立悬架欺·不等臂长裁的双横臂式鞠独立悬架若秃两臂长度选哀择合适，则此可以使主销阴角度与轮距础的变化均不脊过大稳·不等长的银双横臂式独章立悬架在轿铸车的前轮上起应用较为广畜泛。铁3）典型的师不等长双横鸭臂式独立悬克架介·典型的不读等长双横臂浆式独立悬架增。上横臂和筝下横臂为不宣等长横臂螺俗旋弹簧与减穴振器位于上既、下横臂之眠间。集2、纵臂式历独立悬架著·车轮在汽篮车纵向平面谁内摆动的悬四架睡(1)单纵敏臂式独立悬乏架俩·单纵臂式缠独立悬架在授车轮上下运孤动时，主销微后倾角会产倚生很大变化片·一般不用泳在前悬架中先。蜻·当车轮跳厉动时，纵臂轮以套管的轴荐线为中心摆物动，使扭杆全弹簧产生扭恋转变形，以谁缓和不平路叉面产生的冲旺击。涌(2)双纵仪臂式独立悬洒架租·悬架的两方个纵臂长度壤一般做成相基等，形成平孕行四连杆机殊构。这样可默使车轮上下基运动时，主脱销后倾角不抽变，因而这倍种型式的悬捞架适用于转拦向轮。蒜·双纵臂扭耕杆弹簧式前靠独立悬架的辜两根纵臂的州后端与转向地节铰接，前借端则通过各翁自的摆臂轴扮支承在车架悠横梁内部。遣摆臂轴与纵牙臂刚性地连颜接，扭杆弹膊簧外端插入威摆臂轴的矩俗形孔内，中仗部用螺钉使樱之与管形横文梁相固定。萌这种悬架两蝇侧车轮共用笛两根扭杆弹崖簧。周3、烛式和辆麦弗逊式悬毕架侦·烛式和麦胖弗逊式悬架长：车轮沿主姻销移动的悬侧架逗（1）烛式刊独立悬架经·车轮沿固耐定不动的主堤销轴线移动苦1）烛式独还立悬架的结挖构特点命·烛式独立孟悬架主销刚痕性地固定在烫车架上，转姨向轮、转向荷节则装在套剧筒上。疾·悬架的主楼销定位角不乓变化，使汽亏车转向操纵莫及行驶稳定雹性较好。耗·侧向力全修部由套在主膝销上的套筒随和主销承受慰，套筒与主骗销之间的摩沈擦阻力大，涂磨损严重。涉（2）麦弗犹逊式独立悬稍架蓬·车轮沿摆蓝动的主销轴吊线移动的。骨1）麦弗逊闷式悬架的结立构幅·悬架横摆葱臂以球铰链峰与转向节相乱连接．外面更套有螺旋弹欢簧的减振器哪上端通过螺予栓与橡胶垫抵圈与车身相带连接，下端补固定在转向晒节上。主销壳的轴线为上六下铰链中心流的联线。注2）麦弗逊孝式独立悬架聋的工作特点狭·当车轮上滚下跳动时，鸡因减振器下蒸支点随横摆搭臂摆动，故粗主销轴线的哗角度是变化预的，显然车复轮是沿着摆酷动的主销轴层线运动。固·悬架变形长时，使主销凉的定位角和头轮距都有些欧变化。合理乎地调整杆系核的布置，可冷使车轮的这珠些定位参数照变化极小。纱·悬架的突住出优点是两维前轮内侧空条间较大，便缠于发动机等迷机件的布置惰。贩·一汽奥迪喘loo、捷巷达／高尔夫效及上海桑塔挥纳型轿车均编采用麦弗逊香式独立悬架纪。席·显三、平衡悬的架与主动悬息架珍1、多轴汽助车的平衡悬鄙架雕（1）采用鞭原因铅·多轴汽车陡的全部车轮肃如若都单独劣刚性地悬挂绍在车架上车渣轮对地面的咱附着力小甚盐至等于零。炒·转向车轮核将使汽车操狗纵能力大大歪降低以致失丹去操纵；驱交动车轮不能丑产生足够的票(甚至为零驻)驱动力；狱此外，会发谅生车桥及车暴轮超载的危症险。相（2）多轴界汽车平衡悬偶架测·多轴汽车知的平衡悬架立：将两个车抗桥(如三轴虹汽车的中桥发和后桥)装束在两根平衡书杆的两端，勾而将平衡杆答中部与车架润铰链。锻（3）钢板寿弹簧平衡悬优架的结构队·钢板弹簧菠平衡悬架在效三轴和四轴鸡越野汽车中扫获得了普遍读的应用。下明图为汽车的穴中、后驱动梢桥平衡悬架周（4）平衡刚悬架的特性大·采用平衡肆悬架，可使捡中、后桥形浅成一个总支醒承机构，能画连同钢板弹育簧一起绕心树轴转动。阀·钢板弹簧版变形时，中卸、后桥能各刮自单独移位拨，适应行驶董在不平道路佩上的需要。漠·在中、后向桥载荷平均巧分配的条件泻，增强了汽挪车的行驶性贵能。肢2、主动悬狸架竟·从控制力双的角度划分继，悬架可分象为被动悬架窜，半主动悬捉架和主动悬勺架。你·目前，大挣多数汽车的宁悬架系统装咸有弹簧和减吃振器，悬架年系统内无能飞源供给装置五，其弹性和栋阻尼不能随引外部工况变疮化，因此称告这种悬架是嗓被动悬架。仍待·主动悬架票有作为直接严力发生器的辫动作器，可庭以根据输入纠与输出进行证最优的反馈裹控制，使悬纷架有最好减纪震特性，以程提高汽车的懒平顺性和操截纵稳定性。宅它由弹性元准件C和一个吗力发生器F姜e组成。占·半主动悬院架可看作由捕可变特性的赴弹簧和减振符器组成的悬正架系统，虽齿然它不能随助外界的输入拴进行最优的焰控制和调节触，但它可按提存储在计算销机的各种条它件下最优弹范簧和减振器刮的优化参数窃指令来调节箩弹簧的刚度票和减振器的就阻尼状态。针它由弹性元遭件C和一个耳一个阻尼系恭数能在较大睁范围内调节仰的阻尼器组肌成。税·电子技术狐控制汽车悬柴架系统主要骗由（车高、遭转向角、加却速度、路况楼预测）传感舰器、电子控根制ECU、吵悬架控制的样执行器等组线成。系统的底控制功能通认常有以下三时个：怠1）车高调君整黄·当汽车在盲起伏不平的扰路面行驶时牧，可以使车托身抬高，以告便于通过；锻在良好路面移高速行驶时紧，可以降低愤车身，以减复少空气助力滥，提高操纵亲稳定性。伞2）阻尼力陡控制鄙·用来提高班汽车的操纵草稳定性，在瞧急转弯、急伶加速和紧急闲制动情况下岛，可以抑制抽车身姿态的槐变化。李3）弹簧刚商度控制述·改变弹簧酱刚度，使悬芬架满足运动陆或舒适的要妹求。倡·采用主动绝式悬架后，倒汽车对侧倾痒、俯仰、横香摆跳动和车沸身的控制都越能更加迅速准、精确，汽昼车高速行驶作和转弯的稳绢定性提高，冠车身侧倾减判少。制动时冤车身前俯小赖，启动和急饥加速可减少叔后仰。即使湾在坏路面，隐车身跳动也肌较少，轮胎造对地面的附菜着力提高。轻脏（1）主动蛙式液压悬架集·电子控制爷的主动式液轿压悬架能根旋据悬架的质芳量和加速度沙等，利用液越压部件主动场地控制汽车融的振动。捆·主动式液岛压悬架在轿钟车上的布置矩如图所示，霞在汽车重心翻附近安装有间纵向、横向军加速度和横尊摆陀螺仪传晕感器，用来宏采集车身振雷动、车轮跳盗动、车身高制度和倾斜状团态等信号，尊这些信号被竹输入到控制域单元ECU悲