轎車前輪懸掛及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)--.ppt

1、懸架系統(tǒng)的概述,一、功 用 汽車懸架是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間一切傳力裝置的總稱。它具有以下功用： (1)對不平整路面所造成的汽車行駛中的各種搖擺和振動(dòng)等，與輪胎一起，予以吸收和減緩，從而保障乘客和貨物的安全，并提高駕駛穩(wěn)定性。 (2)將路面與車輪之間的摩擦所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力，傳輸至車架和車身。 (3)支承車橋上的車身，并使車身與車輪之間保持適當(dāng)?shù)膸缀侮P(guān)系,二、組 成 懸架系統(tǒng)由彈性元件、減振器、導(dǎo)向裝置和橫向穩(wěn)定桿三部件組成，如圖所示,1)彈性元件：承受并傳遞垂直載荷，緩和不平路面引起的沖擊，使車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間保持彈性連接。 (2)減振器：用于衰減

2、振動(dòng)，提高乘坐舒適性 (3)導(dǎo)向裝置(包括橫向?qū)U和縱向推力桿)：用來傳遞除垂直力以外的各種力和力矩，并確定車輪相對于車架(或車身)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,三、類 型 1、汽車懸架可分為兩大類：非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架,1)非獨(dú)立懸架 非獨(dú)立懸架(如圖)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)車輪安裝在一根整體式車橋上，車輪和車橋一起通過彈性元件懸掛在車架(或車身)下面。 (圖中左側(cè)車輪擺動(dòng))。 2) 獨(dú)立懸架 獨(dú)立懸架(如圖)則是兩側(cè)車輪各自獨(dú)立地通過彈性元件懸掛在車架下面，其配用的車橋都是斷開式車橋,一側(cè)車輪因路不平等車架的位置發(fā)生變化，另一側(cè)車輪的位置也發(fā)生變化,當(dāng)一側(cè)車輪相對于車架位置發(fā)生變化時(shí)，另一車輪幾乎不產(chǎn)生影響,2、

3、獨(dú)立懸架的特點(diǎn)如下： 兩側(cè)車輪可獨(dú)立跳動(dòng)，行駛時(shí)減輕車架振動(dòng) 減少汽車非簧載質(zhì)量（與簧載質(zhì)量相對，非 簧載質(zhì)量越小，對車架的振動(dòng)越?。?斷開的車橋?yàn)槠嚻渌偝商峁┝丝臻g （如：發(fā)動(dòng)機(jī)總成位置可降低、前移；車輪 上下運(yùn)動(dòng)的空間加大等） 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、維修困難、輪胎磨 損較大,3、獨(dú)立懸架的類型,雙橫臂式獨(dú)立懸架,雙V形擺臂懸架,不等長雙橫臂式懸架,滑柱擺臂 （麥弗遜式）式懸架,類型,1）雙橫臂式獨(dú)立懸架,雙橫臂式獨(dú)立懸架上下兩擺臂不等長，選擇長度比例合適，可使車輪和主銷的角度及左右車輪接地點(diǎn)間距離變化不大。擺臂大多做成V（或稱A）字形。上下兩個(gè)V形擺臂的內(nèi)端與車架鉸接，外端與轉(zhuǎn)向節(jié)鉸接

4、,雙橫臂式獨(dú)立懸架,雙V形擺臂獨(dú)立懸架,汽車車輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，上、下臂外端鉸接點(diǎn)分別作圓弧運(yùn)動(dòng)。使左右車輪接地點(diǎn)間距離變化不大，這種結(jié)構(gòu)有利于減少輪胎磨損,2）雙V形擺臂懸架,3）不等長雙橫臂式懸架,在不等長雙橫臂式獨(dú)立懸架中，把上擺臂軸的前端適當(dāng)向上傾斜布置，能使懸架具有抗制動(dòng)點(diǎn)頭能力，這種懸架橫臂外端與轉(zhuǎn)向節(jié)連接處，必須采用球鉸,4）滑柱擺臂（麥弗遜式）式懸架,滑柱擺臂式（麥弗遜式）懸中，減振器起到引導(dǎo)車輪跳動(dòng)的滑柱的作用。 減振器上端通過橡膠支承與車身相連接，該橡膠支承能起到球鉸的作用。 減振器缸筒下端固定在轉(zhuǎn)向上，轉(zhuǎn)向節(jié)通過鉸鏈與橫擺臂連接，該鉸鏈中心與減振器上端球鉸中心的連線構(gòu)成轉(zhuǎn)向主

5、銷軸線,該懸架占用橫向空間小，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)向下布置，使汽車的重心降低，目前在轎車前懸架中采用很多,麥弗遜式懸掛由螺旋彈簧、減震器、三角形下擺臂組成，絕大部分車型還會(huì)加上橫向穩(wěn)定桿。主要結(jié)構(gòu)簡單的來說就是螺旋彈簧套在減震器上組成，減震器可以避免螺旋彈簧受力時(shí)向前、后、左、右偏移的現(xiàn)象，限制彈簧只能作上下方向的振動(dòng)，并可以用減震器的行程長短及松緊，來設(shè)定懸掛的軟硬及性能,麥弗遜式懸掛是當(dāng)今世界用的最廣泛的轎車前懸掛之一,典型的麥弗遜式懸掛,麥弗遜式懸掛結(jié)構(gòu)簡單所以它輕量、響應(yīng)速度快。并且在一個(gè)下?lián)u臂和支柱的幾何結(jié)構(gòu)下能自動(dòng)調(diào)整車輪外傾角，讓其能在過彎時(shí)自適應(yīng)路面，讓輪胎的接地面積最大化，雖然麥弗遜

6、式懸架并不是技術(shù)含量很高的懸架結(jié)構(gòu)，但麥弗遜式懸掛在行車舒適性上的表現(xiàn)還是令人滿意，不過由于其構(gòu)造為直筒式，對左右方向的沖擊缺乏阻擋力，抗剎車點(diǎn)頭作用較差，懸掛剛度較弱，穩(wěn)定性差，轉(zhuǎn)彎側(cè)傾明顯,主要優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、占用空間小、響應(yīng)較快、制造成本低。 主要缺點(diǎn)：橫向剛度小、穩(wěn)定性不佳、轉(zhuǎn)彎側(cè)傾較大。 適用車型：中小型轎車、中低端SUV前懸架,4、獨(dú)立懸架的發(fā)展,可調(diào)式懸掛系統(tǒng)：根據(jù)車輛不同的需求狀態(tài)來對懸掛的高度和軟硬進(jìn)行調(diào)整，從而使車輛處在最佳的形式狀態(tài)。當(dāng)下汽車的可調(diào)式懸掛按控制類型可分為三大類,空氣式可調(diào)懸掛,類型,液壓式可調(diào)懸掛,電磁式可調(diào)懸掛,根據(jù)車速和路況，通過增減某種（壓縮空氣、液

7、壓油、電磁）的方式調(diào)整汽車底盤的離地間隙來實(shí)現(xiàn)車身高度升降變化的一種懸掛方式,調(diào)整原理,電磁懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,空氣式懸掛結(jié)構(gòu)示意圖,轉(zhuǎn)向系統(tǒng),用來改變或恢復(fù)汽車行駛方向的專設(shè)機(jī)構(gòu)，稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功用是：保證汽車能夠按照駕駛員的意圖沿給定方向行駛,1.機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 組成：轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu),從轉(zhuǎn)向盤到轉(zhuǎn)向器之間的零部件，均屬于轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。由轉(zhuǎn)向器至轉(zhuǎn)向節(jié)之間的零部件（不含轉(zhuǎn)向節(jié)），均屬于轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu),一、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型和組成,動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是兼用駕駛員體力和發(fā)動(dòng)機(jī)（或電動(dòng)機(jī)）的動(dòng)力作為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系。 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的

8、,2.動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),1、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的組成及布置,組成：轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向柱管、轉(zhuǎn)向軸、上萬向節(jié)、下萬向節(jié)和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸等,二、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu),2、轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的部件及安全裝置,轉(zhuǎn)向盤,轉(zhuǎn)向盤的構(gòu)造,對于轎車要求轉(zhuǎn)向柱管必須裝備能夠緩和沖擊的吸能裝置。其基本結(jié)構(gòu)原理是：當(dāng)轉(zhuǎn)向軸受到巨大沖擊而產(chǎn)生軸向位移時(shí)，使支架或某些支承件產(chǎn)生塑性變形，從而吸收沖擊能量,2）.轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管及其吸能裝置,汽車裝用網(wǎng)格狀轉(zhuǎn)向柱管或波紋管式轉(zhuǎn)向柱管的吸能裝置，當(dāng)發(fā)生猛烈撞車導(dǎo)致人體沖撞到轉(zhuǎn)向盤上的力超過允許值時(shí)，則網(wǎng)格部分或波紋管部分將被壓縮，產(chǎn)生塑性變形，吸收沖擊能量，以減輕對人體的傷害,三、轉(zhuǎn)向器,將轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)?/p>

9、轉(zhuǎn)向搖臂的擺動(dòng)或齒條軸的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并對轉(zhuǎn)向操縱力進(jìn)行放大的機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向器一般固定在汽車車架或車身上，轉(zhuǎn)向操縱力通過轉(zhuǎn)向器后一般還會(huì)改變傳動(dòng)方向,1、定義,齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器,種類,2、種類,循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器,蝸桿曲柄指銷式轉(zhuǎn)向器,四、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu),功用： （1）.將轉(zhuǎn)向器輸出的力和運(yùn)動(dòng)傳給轉(zhuǎn)向節(jié)，使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)； （2）.使兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角滿足： cot=cot+B/L,1、與非獨(dú)立懸架配用的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu),組成：轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂和轉(zhuǎn)向梯形。 布置：在前橋僅為轉(zhuǎn)向橋的情況下，轉(zhuǎn)向梯形一般布置在前橋之后。在發(fā)動(dòng)機(jī)位置較低或轉(zhuǎn)向橋兼充驅(qū)動(dòng)橋的情況下，為避免運(yùn)動(dòng)干涉，往往將轉(zhuǎn)向梯形布置在前橋之前,當(dāng)轉(zhuǎn)向輪獨(dú)立懸掛時(shí)，每個(gè)轉(zhuǎn)向輪分別相對于車架作獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，因而轉(zhuǎn)向橋必須是斷開式的。與此相應(yīng)，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)