《汽车底盘构造与维修 教学课件 ppt 作者 多晓莉子模块二（行驶系）PPT信息资料单四 悬架》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车底盘构造与维修 教学课件 ppt 作者 多晓莉子模块二（行驶系）PPT信息资料单四 悬架（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、信息资料单四 悬架,本节主要介绍的内容有： 1、悬架概述 2、悬架的基本组成与分类 3、非独立悬架 4、独立悬架 5、上海桑塔纳轿车悬架的拆装 6、知识连接：微机控制式悬架,一、 悬架概述,悬架就是车架（或车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。其作用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的转矩传递到车架（或车身）上，并减少汽车振动，以保证汽车的正常行驶。,二、汽车悬架的基本组成与分类,（一）汽车悬架的组成 （二）汽车悬架的分类,（一）汽车悬架的组成,汽车悬架（如下图所示）一般由弹性元件、减振器和导向机构（横向稳定杆、摆臂、
2、纵向推力杆等）三部分组成。 弹性元件的作用是使车架（或车身）与车桥（或车轮）之间成为弹性联接和弹性的充气轮胎一起缓和不平路面对车辆的冲击，提高乘员的舒适性，避免货物损伤，延长汽车使用寿命。 弹性系统受到冲击会产生振动，持续的振动容易使乘员感到不舒适或疲劳，为了尽快使弹性系统的振动迅速衰减，悬架还安装有减振器，使振动迅速衰减。 导向机构也是传力机构，其作用一是传递各个方向的力和力矩，二是使车轮按一定轨迹相对于车架和车身跳动。汽车在行驶过程中，车轮（特别是转向轮）的运动轨迹应符合一定的要求，否则对汽车的某些行驶性能（特别是操纵稳定性）有不利的影响。 横向稳定杆是为了增强汽车的横向刚度、防止车身在转
3、弯等行驶情况下发生过大倾斜的辅助弹性元件。,图3-33,（二）汽车悬架的分类,1按照汽车导向机构分 2按照控制方式分,1按照汽车导向机构分,汽车悬架按照导向机构的不同可将悬架分为非独立悬架和独立悬架，见图所示。,非独立悬架的结构特点是两侧的车轮由一根整体式车桥相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬架与车架（或车身）连接。当一侧车轮因道路不平而发生跳动时，必然引起另一侧车轮在汽车横向平面内发生摆动。,非独立式悬架,独立悬架的结构特点是车桥做成断开的，每一侧的车轮可以单独地通过弹性悬架与车架（或车身）连接。,独立式悬架,2按照控制方式分,按照控制方式的不同可将悬架分为被动悬架和主动悬架，见图所示。,传统
4、的机械控制属于被动控制即汽车的状态只能被动地取决于路面、行驶状况和汽车的弹性元件、减振器和导向机构等机械部件。,被动悬架,主动控制采用电子控制技术，它能根据路面和行驶状况，自动调节悬架刚度和阻尼，控制汽车的振动和状态，使汽车平顺行驶。,主动悬架,三、非独立悬架,非独立悬架因其结构简单，工作可靠，被广泛应用于货车的前、后悬架，国产微型车以及微型客货车后桥基本采用钢板弹簧式非独立悬架。现代轿车中，很少采用或仅后悬架采用非独立悬架。 按所采用的弹性元件不同，非独立悬架分钢板弹簧式（图3-38）、螺旋弹簧式（图3-39）和空气弹簧式（图3-40）,图3-40,（一）汽车悬架的分类,1基本结构与原理 2
5、钢板弹簧式非独立悬架主要的组件,1基本结构与原理,下图为国产微型客货车广泛采用的钢板弹簧，式非独立悬架。钢板弹簧纵向安置，中部用两个U形螺栓固定在前轴的工字梁上。钢板弹簧的主片（最上面的一片）的两端弯成卷耳，内装轴衬。前端卷耳用钢板弹簧销与前支架相连，形成固定的铰链支点；而后端卷耳则通过前板簧吊耳销与用铰链挂在吊耳支架上可以自由摆动的吊耳相联接，从而保证了弹簧变形时两卷耳中心线间的距离可变。,图3-41,某些客货车为了减小车身固有频率变化，悬架刚度应该是可变的，所以在后悬架中加装副弹簧。如下图，当汽车空载或实际装载质量不大时，副簧不承受载荷而由主簧单独工作；在重载和满载时，车架相对车桥下移，使
6、车架上的副簧滑板式支座与副簧接触，即主、副簧共同参加工作，一起承受载荷而使悬架刚度增大，以保证车身振动频率不致因载荷增大而变化过大。 加装副簧的悬架其刚度的增加是突变的，这对汽车行驶平顺性不利。为提高汽车的平顺性，有的轻型货车上采用将副簧置于主簧下面的渐变刚度钢板弹簧。主簧由厚度9 mm的4片（或3片）和副簧由厚度为1 5 mm的2片（或3片）组成钢板弹簧组件，它们用中心螺栓固定在一起。在小载荷时，仅主簧起作用，而当载荷增加到一定值时，副簧开始与主簧接触，悬架刚度随之相应提高，弹簧特性变为非线性。当副簧全部接触后，弹簧特性又变为线性的。这种渐变刚度钢板弹簧的特点是副簧逐渐起作用，因此悬架刚度的
7、变化比较平稳，从而改善了汽车行驶平顺性。,图3-42,1基本结构与原理,国产微型客货车广泛采用的钢板弹簧，式非独立悬架。钢板弹簧纵向安置，中部用两个U形螺栓固定在前轴的工字梁上。钢板弹簧的主片（最上面的一片）的两端弯成卷耳，内装轴衬。前端卷耳用钢板弹簧销与前支架相连，形成固定的铰链支点；而后端卷耳则通过前板簧吊耳销与用铰链挂在吊耳支架上可以自由摆动的吊耳相联接，从而保证了弹簧变形时两卷耳中心线间的距离可变。,2钢板弹簧式非独立悬架主要的组件,（1）钢板弹簧 （2）减振器,钢板弹簧是由若干片等宽但不等长（厚度可以相等，也可以不相等）的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。钢板弹簧纵向安置时
8、具有导向能力，所以采用纵置钢板弹簧的悬架不必另设独立的导向机构。多片钢板弹簧变形时，各片之间有相对滑动而产生摩擦，可以衰减车身的振动，因而在对舒适性要求不高的钢板弹簧悬架中，不安装减振器，以简化结构。图3-43。 钢板弹簧的另外一种形式是变截面钢板弹簧，它由单片或2-3片变厚度断面的弹簧片构成的。 这种少片变截面钢板 弹簧克服了钢板弹质 量大性能差的缺点。,（1）钢板弹簧,减振器用以减少汽车振动，与弹性元件并联安装（图3-44）。汽车减振器有液力式、充气式和阻力可调式几种。这里主要讲述液力式减振器 液力式减振器：目前汽车广泛采用筒式液力式减振器，并能在压缩和伸张两个行程内均能起减振作用，故称为
9、双向作用式减振器（图3-44所示）。它一般具有四个阀：压缩阀、伸张阀、流通阀和补偿阀。流通阀和补偿阀是一般的单向阀，其弹簧很弱，当阀上的油压作用力与弹簧力同向时，阀处于关闭状态；而当油压作用力与弹簧力反向时，只要有很小的油压，阀便能开启。压缩阀和伸张阀是卸载阀，其弹簧较强，预紧力较大，只有当油压升高到一定程度时，阀才能开启。,（2）减震器,压缩行程：当汽车车轮滚上凸起和滚出凹坑时，车轮移近车架（车身），减振器受压缩，减振器活塞下移。活塞下面的腔室(下腔)容积减小，油压升高，油液经流通阀流到活塞上面的腔室（上腔）。由于上腔被活塞杆占去一部分空间，上腔内增加的容积小于下腔减小的容积，故还有一部分油
10、液推开压缩阀，流回贮油缸。这些阀对油液的节流便造成对悬架压缩运动的阻尼力。 伸张行程：当车轮滚进凹坑或滚离凸起时，车轮相对车身移开，减振器受拉伸。此时减振器活塞向上移动。活塞上腔油压升高，流通阀关闭。上腔内的油液便推开伸张阀流入下腔。同样，由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液还不足以充满下腔所增加的容积，下腔内产生一定的真空度，这时贮油缸中的油液便推开补偿阀流入下腔进行补充。这些阀的节流作用造成对悬架伸张运动的阻尼力。,双向作用筒式减振器的工作原理,（二）汽车悬架的分类,1总体组成与工作原理 2螺旋弹簧,1总体组成与工作原理,螺旋弹簧非独立悬架一般只用作轿车的后悬架（如图）。两端车轮用整体式后桥
11、相连，上、下控制臂的一端和车桥固定在一起，另一端头部有孔，里边装有橡胶衬套，联接螺栓穿过橡胶衬套中间的孔和车身相联，并形成铰链点。汽车行驶过程中，整个后轴可以通过控制臂和车身连接的铰链点进行纵向摆动。由于铰链点处的橡胶衬套有一定的厚度和长度，橡胶本身又有弹性，所以后轴在铰链点摆动时，根据受力方向不同，橡胶衬套可以在各个方向产生较小的变形来防止运动干涉。 左右两个螺旋弹簧的间距应尽可能大，以提高悬架的横向角刚度。横支杆是用来传递车轴和车身之间的横向作用力及其力矩的。,2螺旋弹簧,独立悬架的弹性元件广泛采用螺旋弹簧，特别是前轮独立悬架。它可做成等螺距或变螺距，前者刚度不变，后者刚度是可变的。如图3
12、-47所示。 与钢板弹簧比较，螺旋弹簧具有以下优点：无需润滑，不忌污泥；安置它所需的纵向空间不大；弹簧本身质量小。但螺旋弹簧只能承受垂直载荷，故必须装设导向机构以传递垂直力以外的各种力和力矩。并且螺旋弹簧本身没有减振作用，因此在螺旋弹簧悬架中必须另装减振器。,（三）空气独立式悬架,图3-48所示为空气弹簧非独立悬架示意图。囊式空气弹簧的上下端分别固定在车架和车桥（或与车桥相连的支架）上。从压缩机产生的压缩空气经油水分离器和压力调节器进入储气筒。压力调节器可使储气筒中的压缩空气保持一定的压力。储气罐通过管路与两个（或几个）空气弹簧相通。储气罐和空气弹簧中的空气压力由车身高度调节阀控制。空气弹簧和
13、螺旋弹簧一样只能传递垂直力，其纵向力和横向力及其力矩也是由纵向推力杆和横向推力杆（图中未画出）来传递的。 车身高度调节阀固定在车架上，通过控制杆与车桥相连。阀体内有两个阀：通气源的通气阀和通大气的放气阀。这两个阀均由控制杆操纵。当汽车载荷增加、车桥移近车架时，控制杆上升，通过摇臂机构打开充气阀，压缩空气便进入空气弹簧，使车架和车身升高，直到恢复车身与车桥的原定距离为止；而当载荷减小、车桥远离车架时，控制杆下移，打开放气阀，则空气弹簧内的空气排人大气，车身和车架随即降低至原定数值。,图3-48,四、独立悬架,（一）独立悬架分类 （二）横臂式独立悬架 （三）纵臂式独立悬架 （四）麦弗逊式独立悬架,
14、（一）独立悬架分类,按车轮运动形式独立悬架可以分成四种类型见图3-49： 1）横臂式独立悬架：其车轮可以在汽车横向平面内摆动的悬架 称为横臂式独立悬架； 2）纵臂式独立悬架：车轮可以在汽车纵向平面内摆动的悬架称 为纵臂式独立悬架； 3）车轮沿主销移动的悬架：含烛式悬架和麦弗逊式悬架； 4）多杆式悬架：车轮可以在由摆臂、推力杆等多杆件共同决定 的斜向平面内摆动的悬架。,图3-49,（二）横臂式独立悬架,单横臂式独立悬架的特点是当悬架变形时，车轮平面将产生倾斜而改变两侧车轮与路面接触点间的距离轮距，致使轮胎相对于地面侧向滑移，破坏轮胎和地面的附着。如图3-50所示。 此外，这种悬架用于转向轮时，会
15、使主销内倾角和车轮外倾角发生较大的变化，对于转向操纵有一定影响，故目前在前悬架中很少采用。但是，由于结构简单、紧凑、布置方便等原因在车速不太高的重型越野汽车上也有采用的。,图3-50,长双横臂式独立悬架中（图3-51），当车轮上下跳动时，车轮平面没有倾斜，但轮距却发生了较大的变化，这将增加车轮侧向滑移的可能性。不等长双横臂式独立悬架中，如两臂长度选择适当，可以使车轮和主销的角度以及轮距的变化都不太大，不大的轮距变化在轮胎较软时可以由轮胎变形来适应。目前轿车的轮胎可容许轮距的改变在每个车轮上达到45mm而不致沿路面滑移，因此，不等长的双横臂式独立悬架在轿车前轮上的应用较为广泛。,图3-51 双横
16、臂式独立悬架示意图,（三）纵臂式独立悬架,纵臂式独立悬架可分为单纵臂式独立悬架和双纵臂式扭杆弹簧独立悬架。 转向轮采用单纵臂独立悬架时，车轮上下跳动将使主销后倾角产生很大变化。因此，单纵臂式独立悬架一般多用于不转向的后轮，富康轿车后悬架。 图3-52所示为桑塔纳、捷达轿车的后悬架。它也应属于单纵臂式独立悬架，其弹性元件为螺旋弹簧。但是，它与一般的单纵臂式独立悬架的结构又有不同。它有一根整体的V形断面横梁（板厚为6mm），在其两端焊接上变截面的管状纵臂形成一个整体构架（后轴体）。在纵臂的前端通过橡胶金属支承与车身作铰式连接。纵臂的后端与轮毂、减振器相连。 当汽车行驶时，车轮连同后轴体相对车身以橡胶金属支承为支点作上下摆动，相当于单纵臂式独立悬架。当两侧悬架变形不等时，则后轴体的V形断面横梁发生扭转变形，因该横梁有较大的弹性，故而它可起横向稳定器的作用。而不像普通带有整体轴的非独立悬架那样，一侧车轮的跳动影响另一侧车轮。因此，该悬架又称纵臂扭转梁式独立悬架。 该悬架结构的另一特点是，由于橡胶-金属支承是不对称的橡胶楔形结构，其径向弹性
