行驶系_377901733

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1、第七章 行驶系概述车桥悬架车轮定位车轮与轮胎车架1、行驶系概述 行驶系功用 为整车各总成部件提供 安装基体 ； 传递并承受路面作用于车轮的各向反力及其所产生的力矩，保证汽车 正常行驶 ； 缓和并吸收不平路面对车身造成的冲击和振动，保证汽车 行驶平顺性 ； 使车身和车轮之间保持适当的动态几何关系，即车轮跳动时应有正确的运动规律，并与转向系配合，实现汽车方向的正确控制，保证汽车 操纵稳定性 。行驶系概述(2) 行驶系组成 车架：整车装配基体 (某些车型上并没有车架，被承载式车身取而代之 )； 悬架：车轮与车架 (车身 )间传力装置； 车桥：连接左右侧车轮的心轴 (某些车型上并没有车桥，两侧车轮通过

2、各自的悬架系统与车架 /车身相连 )； 车轮：产生并承受各向作用力。 轮胎力的传递2、车桥2.1、车桥概述 车桥：连接左右两侧车轮的轴(横梁)，其最基本的功能是承受汽车的负荷，维持汽车在道路上正常行驶。因此，车桥基本的结构形式就是能装上车轮滚动前进的 “梁 ”。 根据其上安装的车轮的作用，车桥分为 支承桥、转向桥、驱动桥、转向驱动桥 ； 并非所有左右两侧车轮都通过一根轴(横梁)连在一起，有时两侧车轮通过各自的悬架系统安装在车架(车身)上； 有时车桥与悬架融合在一起，难以区分。 车桥概述 支承桥 转向桥 转向驱动桥车桥还是悬架？2.2、支承桥直/弯曲的轴(梁)，其上安装从动车轮。2.3、转向桥主

3、要由前轴、转向节和主销等零件组成，其上安装转向轮。2.4、转向驱动桥 主要由内外半轴、万向节、主销、驱动桥壳等组成； “驱动桥壳、半轴、主销 ”三断开。3、悬架悬架概述弹性元件减振器导向机构横向稳定杆非独立悬架独立悬架半独立悬架电控悬架3.1、悬架概述 什么是悬架？悬架是车架 (车身 )与车桥 (车轮 )之间一切连接传力装置的总称。 悬架的功用 把路面作用于车轮上的各向作用力及力矩传递到车架 (或车身 )上，保证汽车的正常行驶； 与轮胎一起，吸收和缓冲汽车行驶中由于路面不平所造成的各种振动和冲击，保证乘客乘坐舒适和货物的安全； 使车身与车轮之间保持有适当的动态几何关系，即车轮跳动时应有正确的运

4、动规律。汽车悬架直接关系到汽车行驶的平顺性和操纵稳定性，而汽车的行驶状况非常复杂，同时也受到很多因素的制约，要使平顺性和操纵稳定性都达到最佳状态是很难的，有时也是矛盾的 。因此，合理的悬架系统一定要和车辆的具体特点相结合。悬架概述(2) 悬架的一般组成 弹性元件 ：缓和冲击； 减振器 ：衰减振动； 导向机构 ：传递各向作用力，保证车轮运动轨迹，抗纵倾； 横向稳定杆 ：防止车身侧倾。并不是每一个悬架系统都必须设置所有上述装置 。例如在装有钢板弹簧的汽车上，由于钢板弹簧不但起到 缓冲 作用，当它在汽车上纵向安置，并且一端与车架作固定铰接时，还可起到传递所有力矩和决定 车轮运动轨迹 的作用，所以就不

5、必再设置导向机构。此外，钢板弹簧本身就有一定的 减振 能力，所以在对减振要求不高时，可以不装减振器 (一般中型货车的后悬架和重型货车的前、后悬架可不装减振器 )。悬架概述(3)悬架结构类型 按左右车轮跳动关联度9 非独立悬架：左右侧车轮间有一根整体式轴(横梁)，跳动关联度大。9 独立悬架：左右侧车轮间无整体式轴(横梁) ，跳动关联度小。9 半独立悬架：左右侧车轮间有一根V形断面梁(抗弯不抗扭)、并通过纵摆臂连接到横梁上，跳动有一定关联度。悬架概述(4) 按控制方式9 被动悬架： 刚度和阻尼 设计时已确定， 不能根据行驶条件(车辆状态、路面状况) 动态调节 。9 主动悬架：系统中有一个 力发生器

6、 ，能够根据行驶条件 适时地调节所产生的主动力 ，以抵消与外界干扰力对车辆运动状态的影响。9 半主动悬架：根据行驶条件的变化， 悬架刚度和阻尼只在一定范围内进行自适应调节 。9 建议：半主动悬架及主动悬架统称为 电控悬架 。半主动悬架实例悬架概述(5)簧载质量 /非簧载质量 簧载质量：由悬架弹簧支承的质量，车架及其上固定的零部件； 非簧载质量：不由悬架弹簧支承的质量，车轮等； 一般来说，簧载质量越大 ，平顺性越 好 ，但是汽车的燃油经济性、操纵稳定性、制动性可能会变差，需要特殊设计。悬架系统固有频率 人体习惯的垂直振动频率： 1 1.6Hz 悬架系统固有频率dfgMKf 2121=3.2、弹性

7、元件3.2.1、概述 悬架中弹性元件的的材料大多为 钢材 ，也可使用 气体 或 橡胶 ，依靠它们在工作时的 变形 来 缓和振动 。汽车悬架系统中用钢材做成的弹性元件，主要有 钢板弹簧 、 螺旋弹簧 、 扭杆弹簧 ，利用气体压缩弹性可做成 空气弹簧 、 油气弹簧 ，利用橡胶弹性也可做成 橡胶弹簧 。其应用一般为： 普通货车 的 非独立悬架 广泛采用 钢板弹簧 ； 重型载重汽车 采用 气体弹簧 更好，国内目前大多用板簧； 轿车 的 独立悬架 大多采用 螺旋弹簧 和 扭杆弹簧 ，部分高级轿车也采用 气体弹簧 ； 橡胶弹簧 一般用作 缓冲块 或 辅助弹簧 。3.2.2、钢板弹簧钢板弹簧类型 等强度梁的

8、设计思想 多片簧 少片簧多片簧 自上而下，各弹簧片自由状态曲率渐大 主片两端有卷耳，有时第二片两端有包耳；主片也可没有卷耳，而用在主片上加支架的办法和车架相连。钢板弹簧多片簧(续) 片间定位：中心螺栓、弹簧夹； 端部形状：钢板弹簧不是严格的等应力梁，为了改善这种状况，在簧片的端部采取了若干工艺措施； 表面处理：喷丸； 片间润滑：当弹簧弯曲时，各片间相互摩擦，所产生的摩擦力能够迅速缓减悬架的振动。但这种摩擦阻尼难于控制，对板簧工作不利并降低了乘坐舒适性。在装配钢板弹簧时，各片之间需涂上较稠的石墨润滑脂，并应定期维护。钢板弹簧少片簧 由于结构上的原因，多片弹簧偏离等应力梁甚远，大量材料在低应力状态

9、下工作，造成了多片钢板弹簧质量较大； 变厚度、质量轻、片间摩擦小、湿气腐蚀小； 轻、中型载货汽车上广泛采用。钢板弹簧视频2m53s 钢板弹簧特点 钢板弹簧 可以承受三个方向作用力 ，通过固定支架纵向安装到车架上时还能 起到导向机构的作用 ； 多片簧各片之间的摩擦 有减振作用 ，在舒适性要求不高的重型载荷汽车上，不再采用减振器。3.2.3、螺旋弹簧 无需润滑、不忌污泥、纵向空间小、质量轻(在弹性范围内，贮存同样的弹性势能，其质量比钢板弹簧小)； 螺旋弹簧变形时没有钢板弹簧那样的片间摩擦，在悬架中必须与减振器一起使用 ；螺旋弹簧 只能承受轴向力：螺旋弹簧悬架系统中必须安装导向机构，用于承受并传递除

10、垂直载荷以外的各种力和力矩； 当需要更换螺旋弹簧时，必须用与原车弹簧零件号相同的弹簧。螺旋弹簧的零件号通常写在绕在弹簧上的标签上。而且建议同时更换前面或后面的两个弹簧，以保证和原车有相同的性能。3.2.4、扭杆弹簧 利用自身的扭转弹性来抵抗扭曲力，扭杆弹簧的一端固定在车架或车身其他构件上，另一端连接在悬架的摆臂上； 扭杆弹簧的两端可以做成花键、方形、六角形或带平面的圆柱形等； 质量轻 (在弹性范围内，贮存同样的弹性势能，其质量比螺旋弹簧小 )、无需润滑； 可横置、可纵置； 尽量不让扭杆承受弯矩；扭杆弹簧 可调节车身初始高度：将扭杆弹簧固定端转过一个角度，则摆臂的初始位置将相应地改变，这样可以调

11、节车架与车轮间的垂直距离 (即调节车身高度 )； 表面保护：环氧树脂、玻璃纤维、防锈漆； 使用前加预应力。左右扭杆弹簧能否互换？扭杆弹簧预加转矩的方向与扭杆弹簧安装在车上后承受载荷时扭转的方向相同，不能互换，所以 扭杆弹簧上都标有 “L”、 “R”的标识，以示区别 。 以空气作弹性介质，即在一个密闭的容器内装入压缩空气 (气压 0.5 1MPa)，利用气体的压缩弹性实现弹簧的作用； 随着载荷的增加，容器内的压缩空气压力升高，其刚度也随之增加；载荷减少，刚度也随空气压力的降低而下降，因而具有较好的变刚度特性； 空气弹簧可分为囊式和膜式两种；3.2.5、空气弹簧 囊式空气弹簧由夹有帘线的橡胶气囊和

12、密闭在其中的压缩空气构成，气囊外层为耐油橡胶。气囊制成单节或多节，节数越多弹簧越软，节与节之间围有钢质腰环，防止两节之间的摩擦。气囊上下盖板将空气封于囊内。 膜式空气弹簧由橡胶膜片、膜片活塞和金属压制件 气室所组成。合理构造活塞外表形状曲线可获得比囊式空气弹簧更为理想的变刚度特性曲线，且尺寸小，便于布置，因而多用于轿车上。但其造价较贵，膜片寿命较短。空气弹簧3.2.6、油气弹簧 以 惰性气体 (一般为氮气)作为弹性介质 ，以 油液 作为 传力介质的气体弹簧； 由于气体压力很高，其体积要比空气弹簧小； 带有阻尼阀，兼起减振作用。 利用橡胶本身的弹性来起弹性元件的作用，可以承受压缩载荷与剪切载荷。

13、 单位质量的储能量比金属弹簧多，隔音性能好，工作无噪声，不需要润滑；3.2.7、橡胶弹簧 因橡胶的内摩擦较大，因此橡胶弹簧具有一定的减振能力； 多用作副簧和缓冲块。3.3、减振器3.3.1、减振器概述 减振器与弹性元件 并联安装 ，用于衰减(车架)车身的振动。汽车悬架系统中广泛采用 液力减振器 。 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，则减振器壳体内的油液便反复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时， 孔壁与油液间的摩擦 及 液体分子内摩擦 便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 ，而被油液和减振器壳体所吸收，然后散到大气中。 对减振器的

14、要求 在压缩行程内阻尼力较小，以充分利用弹性元件的弹性缓和冲击； 在伸张行程内阻尼力较大，以迅速减振 ； 相对速度过大时，阻尼力保持在一定范围内不变，以避免承受过大的冲击载荷。3.3.2、双作用筒式减振器 组成： 1根杆、 2个环、 3个筒、 4个阀； 结构特点：活塞上的 流通阀和 补偿阀 一般是单向阀，其弹簧很软；工作缸筒下端的压缩阀 和 伸张阀 是卸压阀，其弹簧较硬；伸张阀 弹簧刚度及预紧力 比压缩阀的大；而伸张行程时的 油液通孔面积 比压缩行程时的小；双作用筒式减振器 工作过程 压缩行程：当车轮移近车架 (或车身 )时，减振器被压缩，活塞下移，活塞杆进入其下方腔室；由于部分容积被活塞杆所

15、占领，上腔室有效容积减小，使得 活塞上腔室增加的容积小于下腔室减少的容积 ，所以有一些油液不能进入上腔室，而是打开压缩阀，流入储油缸筒。当油液流经上述阀孔时，受到一定的节流阻力，为克服这种阻力而消耗了振动能量，从而使振动衰减。当车身振动剧烈 (即活塞快速下移 )时，活塞下腔室的油压迅速增加，压缩阀的开度加大，使油液能迅速通过较大的压缩阀通孔流到储油缸筒，这样，油压和阻尼力都不致过大，使压缩行程中弹性元件的缓冲能力得到充分的发挥。 伸张行程： 自行分析 ； 如何满足上述三项要求 ?双作用筒式减振器实例 常流通道 弹簧刚度 阻尼力随运动速度而变化； 伸张阀弹簧刚度及预紧力比压缩阀的大。内圈孔为常流通道3.3.3、阻尼可调式减振器阻尼可调式减振器：根据速度、路面条件、载重量、运行条件等改变阻尼力。一般在活塞杆内设置控制杆、旋转阀，并通过调节器驱动，用多个节流孔直径和刚度均不同的阀门片组合成阀门，用以控制流过的油液量，从而得到不同的阻尼力。3.4、导向机构作用 (