悬架基础知识1023

悬架基础知识讲师：宗召波课时：45分钟目标：使学员对悬架各种结构有初步了解§1概述§2悬架结构形式分析§3悬架构成§4悬架对整车操稳性和平顺性的影响悬架基础知识每天进步一点点§1概述

一、主要作用

传递车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩;

缓和、抑制路面对车身的冲击和振动；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性。保证汽车的操纵稳定性。每天进步一点点二、对悬架提出的性能要求

1）保证汽车有良好的行驶平顺性。2）具有合适的衰减振动能力。3）保证汽车具有良好的操纵稳定性。4）汽车制动或加速时要保证车身稳定，减少车身纵倾；转弯时车身侧倾角要合适。5）有良好的隔声能力。6）结构紧凑、占用空间尺寸要小。7）可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩，在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。每天进步一点点§2悬架结构形式分析

一、非独立悬架和独立悬架

悬架非独立悬架独立悬架两类左、右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架与车架（或车身）连接

左、右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接每天进步一点点

非独立悬架独立悬架每天进步一点点1、非独立悬架

优点

结构简单制造容易维修方便工作可靠

缺点

汽车平顺性较差高速行驶时操稳性差轿车不利于发动机、行李舱的布置应用：货车、大客车的前、后悬架以及某些轿车的后悬架每天进步一点点2

、独立悬架

优点

簧下质量小；悬架占用的空间小；可以用刚度小的弹簧，改善了汽车行驶平顺性；由于有可能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下降，又改善了汽车的行驶稳定性；左、右车轮各自独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力。

缺点

结构复杂成本较高维修困难应用：轿车和部分轻型货车、客车及越野车

每天进步一点点钢板弹簧式非独立悬架

它中部用U型螺栓将钢板弹簧固定在车桥上。悬架前端为固定铰链，也叫死吊耳。它由钢板弹簧销钉将钢板弹簧前端卷耳部与钢板弹簧前支架连接在一起，前端卷耳孔中为减少摩损装有衬套。后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销与后端吊耳与吊耳架相连，后端可以自由摆动，形成活动吊耳。二、悬架结构形式图解

钢板弹簧被用做非元件独立悬架的弹性，由于它兼起导向机构的作用，使得悬架系统大为简化。1、钢板弹簧式非独立悬架

每天进步一点点五连杆式非独立悬架（哈弗后悬架）

连杆在左右两侧各有一对，分为上拉杆和下拉杆，作为传递横向力(汽车驱动力)的机构，通常再与一根横向推力杆一起组成五连杆。横向推力杆一端连接车身，一端连接车轴，其目的是为了防止车轴(或车身)横向窜动。当车轴因颠簸而上下运动时，横向推力杆会以与车身连接的接点为轴做画圆弧的运动。连杆式主要用于FR驱动方式，并且后车轴左右一体化(与中间的差速器刚性连接)的情况下使用的，过去多采用钢板弹簧支撑车身，现在从提高行车平顺性考虑，多使用连杆式，并且使用平顺性好的螺旋弹簧。2、五连杆式非独立悬架

每天进步一点点如图1所示为双横臂式独立悬架。上下两摆臂不等长，选择长度比例合适，可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。双横臂的臂有做成A字形或V字形，如图2所示。V形臂的上下2个V形摆臂以一定的距离，分别安装在车轮上，另一端安装在车架上。3、双横臂式（双叉式）独立悬架

它的两个摆臂在汽车横向平面内摆动，按上下横臂长短又可分为等长双横臂和不等长双横臂两种每天进步一点点哈弗前悬架

每天进步一点点不等臂双横臂上臂比下臂短。当汽车车轮上下运动时，上臂比下臂运动弧度小。这将使轮胎上部轻微地内外移动，而底部影响很小。这种结构有利于减少轮胎磨损，提高汽车行驶平顺性和方向稳定性。

每天进步一点点这种悬架目前在轿车中采用很多。如图3所示。滑柱摆臂式悬架将减振器作为引导车轮跳动的滑柱，螺旋弹簧与其装于一体。这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡胶做支承，允许滑柱上端作少许角位移。内侧空间大，有利于发动机布置，并降低车子的重心。车轮上下运动时，主销轴线的角度会有变化，这是因为减振器下端支点随横摆臂摆动。以上问题可通过调整杆系设计布置合理得到解决。4、滑柱摆臂式独立悬架（麦弗逊式或叫支柱式等）

每天进步一点点这种悬架如图4所示。这种悬架是单横臂和单纵臂(如下图所示）独立悬架的折衷方案。其摆臂绕与汽车纵轴线具有一定交角的轴线摆动，选择合适的交角可以满足汽车操纵稳定性要求。这种悬架适于做后悬架。5、单斜臂式独立悬架

每天进步一点点§3悬架构成

现代汽车的悬架尽一般由以下三部分组成。弹性元件—承受和传递垂直载荷，减小路面的冲击减振器—加快振动的衰弱。导向机构—传递纵向力、侧向力及其力矩，并保证车轮相对于车身有正确的运动关系。每天进步一点点1、钢板弹簧

结构：钢板弹簧套管螺栓螺母中心螺栓卷耳弹簧夹一、弹性元件

既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用每天进步一点点钢板弹簧的安装非独立悬架在弹簧片之间涂上较稠的润滑剂，可以减少磨损在弹簧片之间夹入塑料垫片，可减少噪声。弹簧片之间的摩擦力可起到衰减振动和导向的作用。每天进步一点点2、螺旋弹簧制造： 用弹簧钢棒料卷制而成。特点： 无需润滑、抗污染、安装所需空间小、质量轻。性能： 没有减振作用，必须另加减震器。每天进步一点点应用：桑塔纳轿车的前悬架麦弗逊式独立弹簧悬架弹簧套在减震器外边，节省了安装空间，空余的大量空间便于安装发动机当车轮转向跳动时，车轮延主销转动。每天进步一点点3、扭杆弹簧摆臂扭杆当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转变形，以保证车轮与车架弹性连接。每天进步一点点扭杆弹簧的装配摆臂扭杆将扭杆的固定端转过一个角度，则摆臂的初始位置将改变，可借此调节车身的高度。质量小，不需润滑每天进步一点点原理：当汽车振动时，减振器壳体内的油液反复从一个内腔通过一些窄小的空隙流入另一内腔，同时，摩擦力便把振动能量转化为热能，被油液、减振器吸收后散失到大气中。弹性元件减震器车架半轴二、减振器

加速车架与车身振动的衰减，改善汽车行驶的平顺性。每天进步一点点性能要求：1、在悬架压缩行程内，减振器阻尼力应较小，以便充分利用弹性元件的弹性，缓和冲击。2、在悬架伸张行程，减振器阻尼力应大，以求迅速减振。3、在车桥与车架相对速度过大时，减振器应当能自动加大液流通道截面积，使阻尼力始终保持在一定限度之内，避免过大的冲击载荷。分类：

双向作用筒式减振器 单向作用筒式减振器（伸张行程）每天进步一点点双向作用筒式减振器结构：伸张阀流通阀压缩阀补偿阀活塞杆防尘罩活塞储油钢桶导向座每天进步一点点工作原理压缩行程：车轮靠近车架容积减少，油压升高，油液打开流通阀，经过流通阀流入上腔。由于上腔容积被活塞杆用去部分空间，所以油液一部分油液打开压缩阀流入储油缸。由于各阀门的节流作用，便造成对悬架压缩运动的阻力，使振动能量衰减。每天进步一点点伸张行程：

车轮下跳，减振器受拉伸活塞上移。上腔容积减少，油压升高，油液推开伸张阀，流入下腔。由于活塞杆占去一定空间，所以自上腔流入的油液不足以充满下腔容积的增加。储油缸中油液推开补偿阀流入下腔补充。由于各阀门的节流作用，便造成对悬架伸张运动的阻力，使振动能量衰减。每天进步一点点减振器工作过程伸张阀弹簧的刚度和预紧力比压缩阀的大，在同样油压作用下，伸张行程产生阻尼力远大于压缩行程的阻尼力。每天进步一点点

一、影响平顺性的悬架主要参数选定§3悬架对整车操稳性和平顺性的影响

平顺性影响最为显著的悬架的弹性特性、阻尼特性以及非悬挂质量。1、弹性特性：为了得到良好的平顺性，刚度越小越好，但是受到限位行程和结构约束。一般情况下轿车偏频小一些，越野车偏频大一些。2、阻尼特性：当汽车悬架仅有弹性元件而无摩擦或减振装置时，汽车悬挂质量的振动将会延续很长时间，因此，悬架中一定要有减振的阻尼力。对于选定的悬架刚度，只有恰当地选择阻尼力才能充分发挥悬架的缓冲减振作用。每天进步一点点减振的阻尼力F可用下式表达：

—减振器阻尼系数；

—减振器活塞相对缸筒的运动速度；每天进步一点点

可用相对阻尼比来评价阻尼的大小或振动衰减的快慢程度。

上式表明，减振器的阻尼作用除与其阻尼系数左有关外，也与悬架刚度及悬挂质量有关。不同刚度和不同质量的悬架系统匹配时会产生不同的阻尼效果。

每天进步一点点

在任何给定的弹簧刚度下，为了获得良好的乘坐舒适性即尽量减小悬挂质量的振动加速度均方根值所选择的最佳阻尼与为了获得最佳轮胎接地能力即尽量减小车轮载荷变化量所选择的最佳阻尼并不一致。通常情况下，前者较后者小一些，并且弹簧刚度越小，这两者之间的差别越大。有研究表明，对一般轿车的常用悬架刚度，平顺性最优对应的阻尼比约为接地性最优对应的阻尼比的46%，亦即要使车轮动载最小，则车身振动的加速度均方根值会每天进步一点点3、非悬挂质量：

为了获得良好的平顺性和操纵稳定性，非悬挂质量应当尽量小。

提高（较最佳情况）21%，反之，保证平顺性最佳，则车轮动载变化量会上升19%.因此在选择阻尼比时，应综合考虑到这两方面的要求选择折衷方案。每天进步一点点双横臂悬架侧倾中心二、影响操纵稳定性的悬架主要参数选定1、侧倾中心及侧倾轴线每天进步一点点

麦弗逊式悬架侧倾中心每天进步一点点

前后悬架侧倾中心的连线就是侧倾轴线。侧倾轴线尽量与地面平面平行，减小轴荷转移，尽量增高，减小侧倾。2、纵倾中心双横臂上下摆臂轴连线的交点为纵倾中心。钢板弹簧悬架为板簧前吊耳。纵倾中心高可增加制动抗点头能力，太高影响平顺性。只有前后纵倾中心在两轴之间才可实现制动抗点头。抗驱动纵倾性与之相反，但只有两驱车才可实现，对于独立悬架纵倾中心高于驱动轴才可实现。3、侧倾角刚度侧倾角刚度太小车身侧倾严重，太大车轮侧偏严重，如发生在后轴增加过多转向趋势。前后悬侧倾角刚度之