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1、清 远 市 高 级 技 工 学 校教 案 用 纸 （A-8）学科汽车底盘构造与维修2章 节授课日期2011-9-（2730）课题悬架系统结构与原理课时6节班级10汽车检测与维修大1、2 （技）11春汽车维修(中)授 课 方 式一体化教 学 目 的1、了解悬架系统组成。作用2、认识悬架系统的结构、工作原理重 点.难 点难 点、重 点：多种类型的悬架系统结构组成、工作原理教 具 准 备板书计划、行驶系台架、整车说 明教 学 内 容一、组织教学：（10 min）二、课程引入：（10 min）三、教学过程：（150min）四、小结： （10min）五、分组实操：（90min）六、作业七、教学后记一、组
2、织教学10min1、清点人数2、查清迟到、缺勤同学原因二、引入课题10min 提问：汽车常用轮胎有哪些品牌？三、教学过程 150 min一、悬架的概述由复习提问汽车行使系的组成结构导入本讲内容：导入：悬架是保证汽车正常、平稳地行使的必要装置。重点介绍：要求学生理解掌握悬架的结构组成1悬架的功用：连接车桥和车架；传递二者之间的各种作用力和力矩；抑制并减小由于路面不平而引起的振动，保持车身和车轮之间正确的运动关系，保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性(缓冲、减振、导向及稳定)2悬架的结构组成悬架一般由弹性元件、导向装置和减振器等组成1）弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷，缓冲并抑制不平路面所引起的冲击
3、2）减振器用以加快振动的衰减，使车身和车轮的振动得以控制3）导向装置是用来传递纵向力、侧向力及其力矩，并保证车轮有正确的运动关系4）横向稳定器 是一种辅助弹性元 件，以防止车身在 不平路面上行驶或转向时发生过大的 横向倾斜3悬架的分类悬架按导向装置的型式(汽车两侧车轮运动的相互关系)可分为两大类：非独立悬架和独立悬架一、悬架的概述要求学生理解掌握悬架的类型1）非独立悬架车轮安装在一根整体式车桥两端，车桥通过弹性元件与车架相连。当一侧车轮跳动时，要影响另一侧车轮，也叫相关悬架非独立悬架的特点：结构简单，成本低，车轮上下跳动时定位参数变化小，在货车和一些大客车上普遍采用，部分轿车后悬架也有采用2)
4、独立悬架独立悬架是每一侧车轮单独通过悬架与车桥相连，每个车轮能独立上下运动而无相互影响。车桥是断开式独立悬架车轮接地性好，行驶平顺性和操纵稳定性都优于非独立悬架，前轮定位角可以调节，在轿车上得到广泛应用。二弹性元件、弹性元件的特性：对于一个物体施加作用力，发生变形，作用力消失后，物体恢复原来形状，称为弹性弹簧在压缩时储存能量，恢复正常状态时，释放能量、弹性系数弹簧被压缩的程度和所施加的力成正比K=w/aK弹簧的弹性系数（单位kg/mm）W施加的外力（单位kg）a弹簧的变形量（单位：mm）不同的弹簧，弹性系数不同弹性系数大的为硬弹簧弹性系数小的为软弹簧弹性元件可分为：钢板弹簧（一般载货汽车的非独
5、立悬架广泛采用钢板弹簧）螺旋弹簧扭杆弹簧（大多数轿车的独立悬架应用螺旋弹簧和扭杆弹簧）气体弹簧（而在重型载货汽车上气体弹簧得到广泛的应用）橡胶弹簧等。（橡胶弹簧多用在悬架的副簧和缓冲块）（一）钢板弹簧重点介绍：钢板弹簧要求学生理解掌握钢板弹簧的结构特点。要求学生了解钢板弹簧端部的结构型式简单讲解（1）钢板分类：根据组成片数的多少分：多片钢板弹簧单片钢板弹簧少片钢板弹簧（）多片钢板弹簧1） 钢板弹簧的中部一般由u形螺栓与车桥刚性固定，其两端用钢板弹簧销铰接在车架的支架上。2）为加强第一片卷耳，常将第二片末端也弯成卷耳，把第一片卷耳包住。弹簧受压变形时为防止它们之间产生相对滑动，在第一片与第二片卷
6、耳之间留有较大的空隙。3） 在车架加载弹簧变形时，钢板弹簧各片之间产生相对滑动进而产生摩擦，此时钢板弹簧本身具一定的减振作用。如果钢板弹簧各片之间产生干摩擦时，轮胎所受到的冲击要直接传给车架，并直接使钢板弹簧各片磨损，故安装钢板弹簧时，应在各片之间涂上适量的石墨润滑剂。）多片钢板弹簧中间用中心螺栓连接。中心螺栓到卷儿的距离相等称为对称式钢板弹簧，不相等称为非有对称式钢板弹簧）各个钢板用一个或多个钢板夹固定，防止钢板滑出或单独受力）钢板的长短影响软硬，影响舒适性）每个钢板的变曲度称为咬入度，整体变曲度成为拱度，刚片越短，咬入度越大常见故障：1）钢板弹簧某一片断裂会使车身前后或左右倾斜2）钢板弹簧
7、销，卷耳中心螺栓等磨损，也会造成车身倾斜或跑偏（3）单片钢板弹簧特点：只有有片；中间厚两边薄；单片钢板弹簧可以纵向安装也可以横向安装（4）、少片钢板弹簧有两到三片边截面钢板做成，宽度不变，横截面尺寸沿长度方向变化优点：质量轻，弹性好（二）螺旋弹簧重点讲解重点介绍：螺旋弹簧要求学生理解掌握螺旋弹簧的结构特点简单介绍：扭杆弹簧要求学生理解掌握扭杆弹簧的结构特点螺旋弹簧广泛地应用于前独立悬架。螺旋弹簧与钢板弹簧相比滑，不忌泥污，所占纵向空间不大，弹簧质量小等优点。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。此外，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
8、力矩。螺旋弹簧常用弹簧钢棒料卷制而成，可做成等螺距或变螺距的，前者刚度不变，后者刚度是可变的。（三）扭杆弹簧扭杆弹簧是一根具有扭转弹性的直线金属杆件。其断面一般为圆形少数为矩形或管形。它的两端可以做成花键、方形、六角形或带干面的圆柱形等，以便将一端固定在车架上，另一端通过摆臂 固定在车轮上。当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线而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。有的扭杆由一些矩形断面的薄扭片组合而成，更为柔软。扭杆弹簧的特点1） 扭杆是用铬钒合金弹簧钢制成，表面 通常涂以沥青和防锈油漆或者包裹一层玻璃纤维布，以防碰撞，刮伤和腐蚀。2)扭杆具有预扭应力，安装时左右扭杆预加扭转
9、的方向都与扭杆安装在车上后承受工作载荷时扭转的方向相同，不能互换，为此，在左右扭杆上刻有不同标记。3)扭杆本身的扭转刚度虽然是常数，但采用扭杆的悬架刚度却是可变的。4)扭杆弹簧与钢板弹簧相比较，具有质量小，不需润滑的优点（四）油气弹簧利用与其他形式的弹簧元件之间的对比简单介绍：油气弹簧要求学生了解油气弹簧的结构特点对比各类气体弹簧分析其结构特点简单介绍利用与其他形式的弹簧元件之间的对比简单介绍：橡胶弹簧要求学生了解橡胶弹簧的结构特点1气体弹簧原理：气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体，利用气体的可压缩性实现其弹簧作用的。这种弹簧的刚度是可变的，因为作用在弹簧上的载荷增加时，容器内的定量气体
10、气压升高，弹簧的刚度增大。反之，当载荷减小时，弹簧内的气压下降，刚度减小，故它具有较理想的弹性特性。结构特点： 油气弹簧都同螺旋弹簧一样，只能承受轴向载荷，因此油气弹簧悬架中必须设置纵向和横向推力杆等导向机构，同时还必须设有减振器。 油气弹簧原理： 油气弹簧 在密闭的容器中充入压缩气体和油液，利用气体的可压缩性实现弹簧作用的装置称油气弹簧。油气弹簧以惰性气体(氮气)作为弹性介质，用油液作为传力介质，一般是由气体弹簧和相当于液力减振器的液压缸所组成的。特点：由于氮气贮存在密闭的球形气室内，其压力随外载荷的大小而变化，故油气弹簧具有变刚度的特性，同时又起液力减振器的作用。类型：根据结构的不同，油气
11、弹簧分为单气室、双气室以及两级压力式 。单气室油气弹簧又分为油气分隔式和油气不分隔式两种。（五）、橡胶弹簧橡胶弹簧是利用橡胶本身的弹性来缓和冲击、减小振动的。它可以承受压缩载荷与扭转载荷。橡胶弹簧的优点是：单位质量的储能量较金属弹簧多，隔音性能好，多用在悬架的副簧和缓冲块。三、减振器简单介绍：要求学生了解减振器的功用、类型和对其的要求。重点介绍：要求学生理解掌握双向作用筒式减震器的结构组成及其工作原理1、减振器的功用为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性，在大多数汽车的悬架系统内都装有减振器。减振器和弹性元件是并联安装的2、对减振器的要求减振器的阻尼力愈大，振动消除得愈快，但却使并
12、联的弹性元件的作用不能充分发挥，同时，过大的阻尼力还可能导致减振器连接零件及车架损坏。为解决弹性元件与减振器之间的这一矛盾，对减振器提出如下要求：1)在悬架压缩行程(车桥与车架相互移近的行程)内，减振器阻尼力应较小，以便充分利用弹性元件的弹性，以缓和冲击；2)在悬架伸张行程(车桥与车架相对远离的行程)内，减振器的阻尼力应大，以求迅速减振；3)当车桥(或车轮)与车架的相对速度过大时，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，以避免承受过大的冲击载荷3、减振器的类型悬架广泛采用液力减振器，原理是利用液体流动的阻力来消耗振动的能量在压缩和伸张两行程内均能起减振作用的减振器称
13、为双向作用式减振器另有一种减振器仅在伸张行程内起作用，称为单向作用式减振器。目前汽车上广泛采用双向作用筒式减振器。二、双向作用筒式减振器（二）、双向作用筒式减振器利用图示、多媒体动画来重点讲解双向作用筒式减震器的结构组成及其工作原理（1）结构：一般具有四个阀 ，即压缩阀、伸张阀、流通阀和补偿阀。1）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，完全不通液流；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。2）压缩阀和伸张阀是卸载阀，其弹簧较强，预紧力较大，只有当油压增高到一定程度时，阀才能开启：而当油压减低到一定程度时，阀即自行关闭（2）工作原理 1）压缩行程车身下降，减振器受压缩，活塞下移，工作缸下腔减小，上腔增大。下腔油压高于上腔，油液压开流通阀进入上腔活塞杆占去上腔部分容积，导致下腔油液不能全部流入上腔，多余的油液从压缩阀进入贮油缸筒这些阀的流通面积不大，造成一定阻尼力2）伸张行程车身上升，活塞上移，使上腔容积减小，下腔容积增大，上腔油压高于下腔，油液推开伸张阀流入下腔由于活塞杆的存在，使下腔产生一定的真空度，贮油筒内的油液在真空吸力的作用下打开补偿阀流入下腔。油液流经这些阀时，
