汽车构造--悬架

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1、第二十二章悬架主要内容概述减振器弹性元件非独立悬架独立悬架多轴汽车的平衡悬架主动悬架与半主动悬架第一节概述悬架定义车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。作用：把作用于车轮的垂直反力、纵向反力和测向力以及这些反力引起力矩传递到车架，并使车辆具有良好的乘坐舒适性、平顺性和稳定性。一、悬架组成与功用主要构成：三部分弹性元件：缓冲减振器：减振导向杆系：传力并约束车桥运动轨迹另外一些车辆上还要加装横向稳定器：提高悬架的侧倾角刚度二、悬架系统的自然振动频率也称振动系统的固有频率,是影响平顺性的重要性能指标，也称为车辆的偏频，取值范围一般在1~1.6Hz之间。自然振动频率由汽车簧

2、载质量和悬架刚度决定。由公式可知:1)垂直载荷一定时，悬架刚度越小，自然振动频率越低，一定载荷下悬架垂直变形大。货车结构难保证，故其自然频率一般较高。2)刚度一定时，簧载质量越大，变形越大，自然频率越低。为使汽车从空载到满载的范围变化时，车身自然振动频率基本保持不便，要求悬架刚度是可调的。三、悬架的分类非独立悬架：两侧车轮刚性连接在一起，只能共同运动的悬架广泛应用于货车、客车和轿车后桥独立悬架：两侧车轮由断开式车桥连接，车轮单独通过悬架于车架连接，可以单独跳动。广泛应用于轿车前悬架。3．汽车悬架的类型非独立悬架的特点两侧车轮通过整体式车桥相连，车桥通过悬架与车架或车身相连。如果行驶中路面不平，

3、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车桥是断开的，每一侧车轮单独地通过悬架与车架（或车身）相连，每一侧车轮可以独立跳动。第二节弹性元件钢板弹簧螺旋弹簧扭杆弹簧空气弹簧油气弹簧橡胶弹簧悬架的弹性元件主要有：组成的悬架结构简单，工作可靠，刚度大，适用于非独立悬架。制造工艺简单，不需要润滑，安装的纵向空间小，质量小。应用于独立悬架。单位质量的储能高，结构简单，不需要润滑，方便布置。统称为气体弹簧，具有变刚度特性，可调整车身高度，提高汽车的舒适性和平顺性。应用于高级大巴和高级轿车。单位储能高，有阻尼特性、隔振。用于缓冲块第二节弹性元件钢板弹簧中心螺栓距两端卷耳

4、中心的距离相等时，称为对称式钢板弹簧，不相等时，称为非对称式钢板弹簧。多片式钢板弹簧可以同时起到缓冲、减振、导向和传力的作用，用于货车后悬架可以不装减振器。变厚度断面的弹簧片一些轻型货车和客车采用由单片或2～3片变厚度断面的弹簧片构成的少片变截面钢板弹簧，其弹簧片的断面尺寸沿长度方向是变化的，片宽保持不变，它可以实现汽车的轻量化。二、螺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。特点是没有减振和导向功能，只能承受垂直载荷。在螺旋弹簧悬架中必须另装减振器和导向机构，前者起减振作用，后者用以传递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

5、断面通常为圆形，少数为矩形或管形。其两端形状可以做成花键、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，使扭杆产生扭转弹性变形，借以保证车轮与车架的弹性联系。四、气体弹簧气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体，利用气体可压缩性实现弹簧的作用。气体弹簧的特点：作用在弹簧上的载荷增加时，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．空气弹簧囊式空气弹簧由夹有帘线的橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气所组成。气囊有单节和多节式，节数越多，弹性越好，但密封性

6、越差。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．油气弹簧油气弹簧一般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。单气室油气弹簧单气室油气分隔式油气弹簧单气室油气不分隔式油气弹簧双气室油气弹簧两级压力式油气弹簧五、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。可以承受压缩载荷和扭转载荷，由于橡胶的内摩擦较大，橡胶弹簧还具有一定的减振能力。橡胶弹簧多用作悬架的副簧和缓冲块。第三节减振器减振器作用：加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车行驶平顺性减振器与弹性元

7、件并联安装减振器原理：通过减振器自身的运动，消耗弹簧变形储存的能量，将其变为热能，并散发到空气中，以衰减弹簧的振动液力减振器的工作原理活塞在缸筒内往复运动，油液从一个内腔流入另一个，孔壁与油液以及液体分子的内摩擦形成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，并被油液和减振器壳体吸收，最后散发到大气中减振器阻尼力的要求减振器随悬架一起被压缩时，其阻尼力要小，以便让弹性元件充分的吸收振动能量，