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1、第十章第十章 悬架悬架.1概述.2弹性元件.3减振器.4横向稳定器.5非独立悬架与独立悬架10.1概述概述( (视频：视频：悬架视频悬架视频 5101.MPG5101.MPG及及悬架视频悬架视频 2201.MPG2201.MPG）1.组成 2.作用 3.各元件作用 4.悬架的种类 5.汽车性能对悬架的要求1.组成： 悬架一般由弹性元件、导向装置、减震器 和横向稳定杆组成。 2.作用： 是弹性地连接车桥与车架或车身），缓和行 驶中车辆受到的由不平路面引起的冲击力，保证 乘坐舒适和货物完好；迅速衰减由于弹性系统引起的振动；传递垂直、纵向、侧向反力及其力矩；起导向作用，是车轮按一定轨迹相对于车身 运
2、动。3.各元件作用： 弹簧元件：承受并传递垂直载荷，缓和不 平路面、紧急制动、加速和转弯引起的冲 击或车身位置的变化。 减振器：衰减由于弹簧系统引起的振动。 导向装置：使车轮按一定运动轨迹相对车 身运动，同时起传递力的作用。横向稳定杆：提高侧倾刚度，改善汽车的操纵稳和行驶平顺性 。4.悬架的种类 1)按控制形式不同分被动式悬架和主动式悬架。 (1)被动式悬架：汽车的姿态只能被动地取决于路 面、行驶状况、弹性元件、导向装置、减振器。(2)主动式悬架：可根据路面、行驶状况自动调 整悬架的刚度和阻尼，从而使车辆能主动地 控制垂直振动及其车身或车架的姿态。如电 控悬架 2)按汽车导向装置的不同，又可分
3、为独立悬架 与非独立悬架。 (1)非独立悬架：两侧车轮安装于一整体式车桥 上，车轮连同车桥一起通过弹性元件悬挂在 车架或车桥上。如图：(2)独立悬架：两侧车轮独立地与车架或车身弹 性连接，当一侧车身受到冲击时，其运动不会 直接影响到另一侧车轮。如图：5.汽车性能对悬架的要求由于人体所习惯的垂直振动频率约为11.6Hz,所以 车身振动的固有频率应接近或处于人体所适应的范围。为了使空载和满载时的固有频率一致或变化很小,需 要把悬架刚度做成可变或可调的.目前的电控悬架就能 满足此种目的。10.2 弹性元件弹性元件1.钢板弹簧 2.螺旋弹簧 3.扭杆弹簧 4.气体弹簧1.1.钢板弹簧：钢板弹簧：由若干
4、不等长的合金弹簧片叠加在 一起组合成一根近似的强度的梁，如图：2. 螺旋弹簧： 大多应用在独立悬架上与轿车的后轮非独立悬架上，分为可变 刚度的圆柱形螺旋弹簧和刚度可变的圆锥形螺旋弹簧。3. 扭杆弹簧：如图，扭杆弹簧是一根有弹 簧钢制成的杆，其一端固定在车架上，另一端 通过摆臂与车轮相连，当车轮跳动时，摆臂便 绕扭杆轴线摆动，是扭杆产生扭转弹性变形。4. 气体弹簧(视频：悬架视频6201.MPG） 主要有空气弹簧和油气弹簧两种。它用空气做弹性介质，利用气体的可压缩性实现弹簧的作用 。且只能承受垂直载荷，因此采用该种弹簧的悬架必须 加导向装置。10.3 减振器减振器1.概述由于汽车行驶中四个车轮在
5、垂直方向上会受到不同力的作用，悬架系 统中的弹性元件受冲击会相应产生振动，因此需要在悬架中与弹性元件 并联安装减振器。 在汽车悬架中广泛采用的液力减振器是筒式减振器。 由于其在压缩与伸张行程中均能起减振作用，又称为双向作用式减振器 。 另外，有些车型的悬架系统采用充气式减振器和阻尼可调式减振器。其 重量较轻，可靠性较强。2 .对减振器阻尼力的要求：在减振器随悬架一起被压缩时，减振器的阻尼力要小 ，以便让弹性元件充分的吸收振动能量，缓和冲击； 在减振器与悬架一起被拉伸时，减振器的阻尼力要大 ，以便让弹簧振动得到迅速衰减，降低驾驶员的疲劳 ； 在车架与车桥之间的运动速度过大时，减振器应该具 有泄荷
6、通道，使其阻尼力保持在一定的限度范围内。3 .油液减振器的工作原理a.双向减振器的结构定义：在压缩和伸张两行程内均能起减振作用的 减振器由于伸张阀弹簧刚度比压缩阀的大，而且伸张 阀上的常通孔隙的直径也比压缩阀的小，就保证 了减振器在伸张行程内产生的阻尼力比在压缩行 程内产生的大。10.4横向稳定器横向稳定器现代轿车的悬架很软，在其高速行驶转弯时， 车身会产生较大的侧向倾斜和侧向角振动。为了提 高悬架的倾斜角刚度，减小侧倾，常在悬架中架设 稳定器。如图为杆式横向稳定器：.5 非独立悬架与独立悬架 1.非独立悬架 非独立悬架的特点：结构简单；工作可靠； 采用钢板弹簧的非独立悬架中，省却了导向结构，
7、 方便布置。 因此广泛引用于货车的前、后悬架和轿 车的后悬架。 非独立悬架的分类： 钢板弹簧非独立悬架； 螺旋弹簧非独立悬架； 空气弹簧非独立悬架。2） 螺旋弹簧非独立悬架一般只用作轿车的后悬架，具有纵向布置方便，便于维护和保养的特点。由于螺旋弹簧只能承受较小侧向力。因此需要加装横向推力杆4和纵向推力杆1。3）空气弹簧非独立悬架2.独立悬架结构特点：两侧车轮独立的与车架或车身弹性连接。独立悬架的优点： 两侧车轮可以单独跳动，可减少车身振动，消除车轮偏摆； 降低非簧载质量，提高平均车速； 采用断开式车桥，降低汽车重心，提高行驶稳定性； 提供了较大的车轮跳动空间，因此减小悬架刚度，降低汽车偏频，提
8、高 平顺性。独立悬架的缺点：结构复杂、制造成本高，维护不便，车轮引起轮矩变化，加剧轮胎磨损。按车轮的运动方式分为： 车轮在横向平面内摆动的悬架；（横臂式独立悬架） 车轮在纵向平面内摆动的悬架； （纵臂式独立悬架） 车轮沿主销移动的悬架； （烛式独立悬架和麦弗逊式 ） 车轮在斜向平面侧摆动的悬架。 （单斜臂式独立悬架 ）独立悬架采用的弹性元件多是螺旋弹簧和扭杆弹簧。独立悬架一般应用于各纵车辆特别是轿车的前悬架，轿车的候悬架 一般采用非独立悬架或者复合式悬架（半独立悬架）。 分析 1）横臂式独立悬架特点：车轮在汽车的横向平面内跳动。 根据横臂的数量分为：单横臂独立悬架；双横臂独立悬架:等臂式双横臂
9、悬架，不等臂式双横臂悬架2） 纵臂式独立悬架 根据采用的纵臂数目可分为： 单纵臂独立悬架； 双纵臂独立悬架。根据采用的弹性元件可分为： 螺旋弹簧纵臂式独立悬架； 扭杆弹簧纵臂式独立悬架。车轮上下跳动时，单纵臂式独立悬架将引起较大的 主销后倾角变化。因此多用于后悬架。3）车轮沿主销移动的独立悬架 车轮沿固定不动主销轴线移动的独立悬 架； 车轮沿摆动主销轴线移动的独立悬架；前一种为烛式悬架； 后一种为麦弗逊悬架，也成为滑柱帘杆 悬架。（1）烛式独立悬架 优点： 车轮转向时，前轮的定位参数不会发 生变化，有利于转向操纵和行驶稳定性 。 缺点： 车轮转向时，全部侧向力由主销和其 外部的套管承受，增加了主销与套管的 摩擦。（2）麦弗逊独立悬架是烛式悬架的改进，用下 摆臂克服了滑动立柱的受 力状况。侧向力大部分由 下摆臂承受。属于无主销悬架： 滑动立柱上支点和下摆臂 外端的球铰中心构成主销 轴线。 优点：前轮内侧布置空间 较大，方便前置前驱动布 置。
