課題二懸架

1、課題二課題二 懸架懸架 一、概述一、概述 1.1.含義含義： 連接車橋（或車輪）與車架（或承載式車身）的連接車橋（或車輪）與車架（或承載式車身）的 彈性傳力裝置。彈性傳力裝置。 2.2.作用作用： 把車橋和車架彈性地連接起來，并用它來吸收和把車橋和車架彈性地連接起來，并用它來吸收和 緩和行駛中因路面不平引起的車輪跳動(dòng)而傳給車架緩和行駛中因路面不平引起的車輪跳動(dòng)而傳給車架 的沖擊和振動(dòng)；傳遞路面作用于車輪的支持力、驅(qū)的沖擊和振動(dòng)；傳遞路面作用于車輪的支持力、驅(qū) 動(dòng)力、制動(dòng)力和側(cè)向力及其產(chǎn)生的力矩。動(dòng)力、制動(dòng)力和側(cè)向力及其產(chǎn)生的力矩。 3.3.組成組成：一般都是由：一般都是由彈性元件彈性元件、減振

2、器減振器和和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 三部分。三部分。在一些車輛上還要加裝橫向穩(wěn)定器。在一些車輛上還要加裝橫向穩(wěn)定器。 彈性元件彈性元件 縱向推力桿縱向推力桿 減振器減振器 橫向穩(wěn)定器橫向穩(wěn)定器 橫向推力桿橫向推力桿 汽車懸架的組成示意圖：汽車懸架的組成示意圖： 4.4. 懸架系統(tǒng)的自然振動(dòng)頻率懸架系統(tǒng)的自然振動(dòng)頻率 懸架的垂直變形。 懸架的簧載質(zhì)量； 懸架剛度； 其中： f M K f g M K n 2 1 2 1 汽車自然振動(dòng)頻率由汽車簧載質(zhì)量和懸架剛度決定汽車自然振動(dòng)頻率由汽車簧載質(zhì)量和懸架剛度決定， 是影響汽車平順性的重要性能指標(biāo)之一。其取值范圍是影響汽車平順性的重要性能指標(biāo)之一。其取值范圍

3、 一般在一般在1-1.6Hz1-1.6Hz之間。之間。 簧載質(zhì)量一定，懸架剛度越小，自然振動(dòng)頻率越小。簧載質(zhì)量一定，懸架剛度越小，自然振動(dòng)頻率越小。 懸架剛度一定，簧載質(zhì)量越大，懸架剛度一定，簧載質(zhì)量越大，自然振動(dòng)頻率自然振動(dòng)頻率越小。越小。 因?yàn)檐囕v的載荷一直是變化的，因此需要懸架的彈簧具因?yàn)檐囕v的載荷一直是變化的，因此需要懸架的彈簧具 有變剛度特性，以保證車輛在不同的載荷情況下具有相當(dāng)?shù)挠凶儎偠忍匦裕员ＷC車輛在不同的載荷情況下具有相當(dāng)?shù)?行駛平順性。行駛平順性。 5.5.分類分類： 非獨(dú)立懸架非獨(dú)立懸架： 左右車輪安裝在左右車輪安裝在 一根整體車橋兩端，一根整體車橋兩端， 車橋則通過彈性

4、元件車橋則通過彈性元件 與車架相連。與車架相連。 獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架： 每一側(cè)車輪單獨(dú)通每一側(cè)車輪單獨(dú)通 過懸架與車架相連，過懸架與車架相連， 每個(gè)車輪能獨(dú)立上下每個(gè)車輪能獨(dú)立上下 跳動(dòng)而互不影響。跳動(dòng)而互不影響。 車橋車橋 彈性元件彈性元件 車架車架 斷開式車橋斷開式車橋 1.1.作用作用：承受和傳遞垂直載荷、緩和及抑制不平路：承受和傳遞垂直載荷、緩和及抑制不平路 面所引起的沖擊。面所引起的沖擊。 2.2.類型類型：鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈：鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈 簧、橡膠彈簧等。簧、橡膠彈簧等。 （1 1）鋼板彈簧鋼板彈簧 它是由若干片等寬不等長(zhǎng)、弧度不等、厚度相等

5、它是由若干片等寬不等長(zhǎng)、弧度不等、厚度相等 或不等的鋼板彈簧片組合而成的一根近似等強(qiáng)度的或不等的鋼板彈簧片組合而成的一根近似等強(qiáng)度的 彈性梁。彈性梁。 二、彈性元件二、彈性元件 卷耳卷耳 一些輕型貨車和客車采用由單片或一些輕型貨車和客車采用由單片或2 23 3片變厚度片變厚度 斷面的彈簧片構(gòu)成的少片變截面鋼板彈簧，其彈簧片斷面的彈簧片構(gòu)成的少片變截面鋼板彈簧，其彈簧片 的斷面尺寸沿長(zhǎng)度方向是變化的，片寬保持不變，它的斷面尺寸沿長(zhǎng)度方向是變化的，片寬保持不變，它 可以實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化?？梢詫?shí)現(xiàn)汽車的輕量化。 （2 2） 螺旋彈簧螺旋彈簧 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：無須潤(rùn)滑、不怕泥污、縱向布置空間較小、質(zhì)量小。

6、無須潤(rùn)滑、不怕泥污、縱向布置空間較小、質(zhì)量小。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：無減振作用；需裝設(shè)減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。無減振作用；需裝設(shè)減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 目前汽車采用的通過變鋼絲直徑、螺距、彈簧直徑的非目前汽車采用的通過變鋼絲直徑、螺距、彈簧直徑的非 線性螺旋彈簧，以獲得更好的平順性。線性螺旋彈簧，以獲得更好的平順性。 麥弗遜式獨(dú)立彈簧懸架麥弗遜式獨(dú)立彈簧懸架 彈簧套在減震器外邊，節(jié)省了安裝空間，空余的大彈簧套在減震器外邊，節(jié)省了安裝空間，空余的大 量空間便于安裝發(fā)動(dòng)機(jī)。量空間便于安裝發(fā)動(dòng)機(jī)。 （3 3）扭桿彈簧）扭桿彈簧 是具有扭轉(zhuǎn)彈性的彈簧鋼制成的桿。是具有扭轉(zhuǎn)彈性的彈簧鋼制成的桿。當(dāng)車輪跳動(dòng)當(dāng)車輪跳動(dòng) 時(shí)，

7、擺臂便繞著扭桿軸線擺動(dòng)，使扭桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變時(shí)，擺臂便繞著扭桿軸線擺動(dòng)，使扭桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變 形，以保證車輪與車架彈性連接。形，以保證車輪與車架彈性連接。 （4 4）氣體彈簧）氣體彈簧 氣體彈簧是在密封的容器中充入壓縮空氣和油氣體彈簧是在密封的容器中充入壓縮空氣和油 液，利用氣體的可壓縮性實(shí)現(xiàn)其彈簧作用的，這液，利用氣體的可壓縮性實(shí)現(xiàn)其彈簧作用的，這 種彈簧的彈性是可變的。種彈簧的彈性是可變的。 分為空氣彈簧和油氣彈簧兩種?？諝鈴椈捎钟心曳譃榭諝鈴椈珊陀蜌鈴椈蓛煞N?？諝鈴椈捎钟心?式和膜式兩種形式。式和膜式兩種形式。 雙氣室油氣彈簧雙氣室油氣彈簧 兩級(jí)壓力式兩級(jí)壓力式 （5 5）橡膠彈簧）橡膠彈簧 橡

8、膠彈簧利用橡膠本身的彈性起彈性元件的作用。橡膠彈簧利用橡膠本身的彈性起彈性元件的作用。 它可以承受壓縮載荷和扭轉(zhuǎn)載荷，由于橡膠的內(nèi)摩擦它可以承受壓縮載荷和扭轉(zhuǎn)載荷，由于橡膠的內(nèi)摩擦 較大，橡膠彈簧還具有一定的減振能力。橡膠彈簧多較大，橡膠彈簧還具有一定的減振能力。橡膠彈簧多 用作懸架的副簧和緩沖塊。用作懸架的副簧和緩沖塊。 三、減振器三、減振器 功用功用：加速車架與車身振動(dòng)的衰減，改善汽車：加速車架與車身振動(dòng)的衰減，改善汽車 行駛的平穩(wěn)性。行駛的平穩(wěn)性。 減振器的類型：減振器的類型： 按工作方式分為：按工作方式分為： 單向減振器和雙向減振器。單向減振器和雙向減振器。 按結(jié)構(gòu)形式分為：按結(jié)構(gòu)形式

9、分為： 單筒減振器和雙筒減振器；單筒減振器和雙筒減振器； 按阻尼是否可調(diào)分為：按阻尼是否可調(diào)分為： 阻尼可調(diào)式和阻尼不可調(diào)式；阻尼可調(diào)式和阻尼不可調(diào)式； 按工作介質(zhì)分為：按工作介質(zhì)分為： 油液減振器、氣體減振器。油液減振器、氣體減振器。 按是否充氣分為：按是否充氣分為： 充氣減振器和不充氣減振器。充氣減振器和不充氣減振器。 目前汽車上廣泛采用的是雙向作用筒式減振器目前汽車上廣泛采用的是雙向作用筒式減振器。 原理原理：利用液體流動(dòng)的阻力來消耗振動(dòng)的能量。：利用液體流動(dòng)的阻力來消耗振動(dòng)的能量。 性能要求性能要求： 1 1、在懸架壓縮行程內(nèi)，減振器阻尼力應(yīng)較小，、在懸架壓縮行程內(nèi)，減振器阻尼力應(yīng)較小

10、， 以便充分利用彈性元件的彈性，緩和沖擊。以便充分利用彈性元件的彈性，緩和沖擊。 2 2、在懸架伸張行程內(nèi)，減振器阻尼力應(yīng)大，以、在懸架伸張行程內(nèi)，減振器阻尼力應(yīng)大，以 求迅速減振。求迅速減振。 3 3、在車橋與車架相對(duì)速度過大時(shí)，減振器應(yīng)當(dāng)、在車橋與車架相對(duì)速度過大時(shí)，減振器應(yīng)當(dāng) 能自動(dòng)加大液流通道截面積，使阻尼力始終保持能自動(dòng)加大液流通道截面積，使阻尼力始終保持 在一定限度之內(nèi)，避免過大的沖擊載荷。在一定限度之內(nèi)，避免過大的沖擊載荷。 雙向作用筒式減震器的雙向作用筒式減震器的工作原理工作原理 四、非獨(dú)立懸架四、非獨(dú)立懸架 特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；工作可靠；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；工作可靠； 采用鋼板彈簧的

11、非獨(dú)立懸架中，省卻了導(dǎo)向結(jié)采用鋼板彈簧的非獨(dú)立懸架中，省卻了導(dǎo)向結(jié) 構(gòu)，方便布置。因此廣泛引用于貨車的前、后懸架和構(gòu)，方便布置。因此廣泛引用于貨車的前、后懸架和 轎車的后懸架。轎車的后懸架。 分類：分類： 鋼板彈簧非獨(dú)立懸架；鋼板彈簧非獨(dú)立懸架； 螺旋彈簧非獨(dú)立懸架；螺旋彈簧非獨(dú)立懸架； 空氣彈簧非獨(dú)立懸架?？諝鈴椈煞仟?dú)立懸架。 鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架 螺旋彈簧非獨(dú)立懸架螺旋彈簧非獨(dú)立懸架 空氣彈簧非獨(dú)立懸架空氣彈簧非獨(dú)立懸架 五、獨(dú)立懸架五、獨(dú)立懸架 兩側(cè)車輪可以單獨(dú)跳動(dòng)，可減少車身振動(dòng)，消除車輪偏擺；兩側(cè)車輪可以單獨(dú)跳動(dòng)，可減少車身振動(dòng)，消除車輪偏擺； 降低非簧載質(zhì)量，提

12、高平均車速；降低非簧載質(zhì)量，提高平均車速； 采用斷開式車橋，降低汽車重心，提高行駛穩(wěn)定性；采用斷開式車橋，降低汽車重心，提高行駛穩(wěn)定性； 提供了較大的車輪跳動(dòng)空間，因此減小懸架剛度，降低汽車提供了較大的車輪跳動(dòng)空間，因此減小懸架剛度，降低汽車 偏頻，提高平順性。偏頻，提高平順性。 1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 兩側(cè)車輪獨(dú)立的與車架或車身彈性連接。兩側(cè)車輪獨(dú)立的與車架或車身彈性連接。 2.獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn)：獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn)： 3.獨(dú)立懸架的缺點(diǎn)：獨(dú)立懸架的缺點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高，維護(hù)不便，車輪引起輪矩變化，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高，維護(hù)不便，車輪引起輪矩變化， 加劇輪胎磨損。加劇輪胎磨損。 4.4.獨(dú)

13、立懸架的分類：獨(dú)立懸架的分類： 按車輪的運(yùn)動(dòng)方式分為：按車輪的運(yùn)動(dòng)方式分為： 車輪在橫向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架；（車輪在橫向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架；（橫臂式橫臂式獨(dú)立懸架）獨(dú)立懸架） 車輪在縱向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架；車輪在縱向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架； （縱臂式縱臂式獨(dú)立懸架）獨(dú)立懸架） 車輪沿主銷移動(dòng)的懸架；車輪沿主銷移動(dòng)的懸架； （燭式燭式獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架和麥弗遜式麥弗遜式） 車輪在斜向平面?zhèn)葦[動(dòng)的懸架。車輪在斜向平面?zhèn)葦[動(dòng)的懸架。 （單斜臂式單斜臂式獨(dú)立懸架）獨(dú)立懸架） （1 1） 橫臂式獨(dú)立懸架橫臂式獨(dú)立懸架 根據(jù)橫臂的數(shù)量分為：?jiǎn)螜M臂獨(dú)立懸架；雙橫臂獨(dú)立懸架。根據(jù)橫臂的數(shù)量分為：?jiǎn)螜M臂獨(dú)立懸架；雙橫臂獨(dú)立

14、懸架。 單橫臂式單橫臂式 雙橫臂式雙橫臂式 特點(diǎn)：車輪在汽車的橫向平面內(nèi)跳動(dòng)。特點(diǎn)：車輪在汽車的橫向平面內(nèi)跳動(dòng)。 雙橫臂分：雙橫臂分：等臂式等臂式雙橫臂懸架；雙橫臂懸架；不等臂式不等臂式雙橫臂懸架雙橫臂懸架 兩擺臂不等長(zhǎng)的雙橫臂獨(dú)立懸架廣泛應(yīng)用于中高級(jí)轎車。兩擺臂不等長(zhǎng)的雙橫臂獨(dú)立懸架廣泛應(yīng)用于中高級(jí)轎車。 （2 2） 縱臂式獨(dú)立懸架縱臂式獨(dú)立懸架 車輪上下跳動(dòng)時(shí)，單縱臂式獨(dú)立懸架將引起較大的主車輪上下跳動(dòng)時(shí)，單縱臂式獨(dú)立懸架將引起較大的主 銷后傾角變化。因此多用于后懸架。銷后傾角變化。因此多用于后懸架。 根據(jù)采用的縱臂數(shù)目可分為：根據(jù)采用的縱臂數(shù)目可分為： 單縱臂獨(dú)立懸架；單縱臂獨(dú)立懸架；

15、雙縱臂獨(dú)立懸架。雙縱臂獨(dú)立懸架。 根據(jù)采用的彈性元件可分為：根據(jù)采用的彈性元件可分為： 螺旋彈簧縱臂式獨(dú)立懸架；螺旋彈簧縱臂式獨(dú)立懸架； 扭桿彈簧縱臂式獨(dú)立懸架。扭桿彈簧縱臂式獨(dú)立懸架。 雙縱臂式獨(dú)立懸架的兩個(gè)縱臂長(zhǎng)度一般做成相等，形雙縱臂式獨(dú)立懸架的兩個(gè)縱臂長(zhǎng)度一般做成相等，形 成平行四連桿機(jī)構(gòu)。車輪上下跳動(dòng)時(shí)，主銷的后傾角成平行四連桿機(jī)構(gòu)。車輪上下跳動(dòng)時(shí)，主銷的后傾角 保持不變，這種形式的懸架適用于轉(zhuǎn)向輪。保持不變，這種形式的懸架適用于轉(zhuǎn)向輪。 （3 3）燭式獨(dú)立懸架）燭式獨(dú)立懸架 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 車輪轉(zhuǎn)向時(shí)，前輪的車輪轉(zhuǎn)向時(shí)，前輪的 定位參數(shù)不會(huì)發(fā)生變化，定位參數(shù)不會(huì)發(fā)生變化， 有利于轉(zhuǎn)向操縱和行駛穩(wěn)有利于轉(zhuǎn)向操縱和行駛穩(wěn) 定性。定性。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 車輪轉(zhuǎn)向時(shí)，全部側(cè)車輪轉(zhuǎn)向時(shí)，全部側(cè) 向力由主銷和其外部的向力由主銷和其外部的 套管承受，增加了主銷套管承受，增加了主銷 與套管的摩擦。與套管的摩擦。 （4 4）麥弗遜獨(dú)立懸架（滑柱連桿式）麥弗遜獨(dú)立懸架（滑柱連桿式） 是燭式懸架的改進(jìn)，是燭式懸架的改進(jìn)， 用下擺臂克服了滑動(dòng)用下擺臂克服了滑動(dòng) 立柱的受力狀況。側(cè)立柱的受力狀況。側(cè) 向力大部分由下擺臂向力大部分由下擺臂 承受。承受。 屬于無主銷懸架：屬于無主銷懸架： 滑動(dòng)立柱上支滑動(dòng)立柱上支 點(diǎn)和下擺臂外端的球點(diǎn)和下擺臂外端的球 鉸中心構(gòu)成主