汽車懸架系統(tǒng)常識(shí)——整理、綜述

1、關(guān)于汽車懸架系統(tǒng)簡(jiǎn)單知識(shí)了解李良車輛工程說明：1、單獨(dú)的關(guān)于懸架的資料太多，將資料簡(jiǎn)化，盡可能簡(jiǎn)單些，寫的不好，多多批評(píng)指正。 第二部分對(duì)懸架的設(shè)計(jì)和選型很有參考價(jià)值，可以看看。2、 另外搜集了一些關(guān)于懸架方面的資料（太多了，提供部分），也很不錯(cuò)。3、有什么問題或建議多多提，我喜歡第一部分 簡(jiǎn)單回答您提出的問題懸架的作用：1、連接車體和車輪，并用適度的剛性支撐車輪；2、吸收來自路面的沖擊，提高乘坐舒適性；3、有助于行駛中車體的穩(wěn)定，提高操作性能；懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的性能要點(diǎn)：1、保證汽車有良好的行駛平順性；相關(guān)聯(lián)因素有：振動(dòng)頻率、振動(dòng)加速度界限值2、有合適的減振性能； 應(yīng)與懸架的彈性特性很好地

2、匹配，保證車身和車輪在共振區(qū)的振幅 小，振動(dòng)衰減快3、保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性；主要為懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與車輪運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)，一方面懸架 要保證車輪跳動(dòng)時(shí)，車輪定位參數(shù)不發(fā)生很大的變化，另一方面要減小車輪的動(dòng)載荷和車輪跳 動(dòng)量4、汽車制動(dòng)和加速時(shí)能保持車身穩(wěn)定，減少車身縱傾（點(diǎn)頭、后仰）的可能性，保證車身 在制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎、加速時(shí)穩(wěn)定，減小車身的俯仰和側(cè)傾5、 能可靠地傳遞車身與車輪之間的一切力和力矩，零部件質(zhì)量輕并有足夠的強(qiáng)度、剛度和 壽命懸架的主要性能參數(shù)的確定：1、前、后懸架靜撓度和動(dòng)撓度；2、懸架的彈性特性；3、（貨車）后懸架主、畐潢剛度的分配；4、車身側(cè)傾中心高度與懸架側(cè)傾角剛度及其在前、后軸

3、的分配；5、前輪定位參數(shù)的變化與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)尺寸的選擇；懸架系統(tǒng)與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：1、 懸架機(jī)構(gòu)位移的轉(zhuǎn)向效應(yīng)，懸架系對(duì)操縱性、穩(wěn)定性的影響之一是懸架機(jī)構(gòu)的位移隨彈簧擾度而變所引起的轉(zhuǎn)向效應(yīng)。軸轉(zhuǎn)向，使用縱置鋼板彈簧的車軸式懸架的汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)車體 所發(fā)生側(cè)擺的情況下，轉(zhuǎn)彎外側(cè)車輪由于彈簧被壓縮而后退，內(nèi)側(cè)車輪由于彈簧拉伸而前進(jìn)， 其結(jié)果是整個(gè)車軸相當(dāng)原來的車軸中心產(chǎn)生轉(zhuǎn)角，這種現(xiàn)象稱為周轉(zhuǎn)向。前輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)向不足的 效應(yīng)，后輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)向過度的效應(yīng)。獨(dú)立懸架外側(cè)成為前束（負(fù)前束），而產(chǎn)生軸轉(zhuǎn)向效應(yīng)。2、 車輪外傾角變化的轉(zhuǎn)向效應(yīng)，大多數(shù)獨(dú)立懸架的車輪對(duì)面外傾角以及輪胎接地負(fù)荷都隨 著車體的傾斜而變化，這時(shí)外

4、傾推力也發(fā)生變化，車輪被推向轉(zhuǎn)彎的外側(cè)，前輪有轉(zhuǎn)向不足， 后輪有轉(zhuǎn)向過度的傾向。在這種情況下，其作用和離心對(duì)抗，所以產(chǎn)生相反效應(yīng)。車軸式懸架在轉(zhuǎn)彎時(shí)由于左右的負(fù)荷移動(dòng)，輪胎的擾度不同也產(chǎn)生若干的外傾角的變化，其作用相同。3、 上述都是轉(zhuǎn)彎時(shí)的情況，而直進(jìn)時(shí)由于路面凹凸不平使車輪上下振動(dòng)，也同時(shí)會(huì)產(chǎn)生這 種效應(yīng)，隨著外傾角的變化也有產(chǎn)生軸轉(zhuǎn)向的可能性。一般軸轉(zhuǎn)向或因外傾角變化的轉(zhuǎn)向效應(yīng)都會(huì)改變?cè)瓉淼牟倏v特性，所以對(duì)操縱性，穩(wěn)定性影響相當(dāng)大，因此，在設(shè)計(jì)汽車時(shí)往往把這 些效應(yīng)計(jì)算在內(nèi)面修正其操縱特性。第二部分 懸架的結(jié)構(gòu)知識(shí)（還算比較詳細(xì)）汽車的車架、車橋、車輪和懸架等組成了行駛系，行駛系的功用是

5、：1、接受傳動(dòng)系的動(dòng)力，通過驅(qū)動(dòng)輪與路面的作用產(chǎn)生牽引力，使汽車正常行駛； 承受汽車的總重量和地面的反力；2、緩和不平路面對(duì)車身造成的沖擊，衰減汽車行駛中的振動(dòng)，保持行駛的平順性;3、與轉(zhuǎn)向系配合，保證汽車操縱穩(wěn)定性。Z2Z11-車架j架3呃動(dòng)橋丁后也5前輪肝從動(dòng)橋T-前懸架HD-11-一、懸架概述汽車車架（或車身）若直接安裝于車橋（或車輪）上，由于道路不平，由于地面沖擊使貨 物和人會(huì)感到十分不舒服，這是因?yàn)闆]有懸架裝置的原因。汽車懸架是車架（或車身）與車軸，緩和行（或車輪）之間的彈性聯(lián)結(jié)裝置的統(tǒng)稱。它的作用是彈性地連接車橋和車架（或車身） 駛中車輛受到的沖擊力。保證貨物完好和人員舒適；衰減由

6、于彈性系統(tǒng)引進(jìn)的振動(dòng)，使汽車行 駛中保持穩(wěn)定的姿勢(shì)，改善操縱穩(wěn)定性；同時(shí)懸架系統(tǒng)承擔(dān)著傳遞垂直反力，縱向反力（牽引 力和制動(dòng)力）和側(cè)向反力以及這些力所造成的力矩作用到車架（或車身）上，以保證汽車行駛 平順；并且當(dāng)車輪相對(duì)車架跳動(dòng)時(shí)，特別在轉(zhuǎn)向時(shí)，車輪運(yùn)動(dòng)軌跡要符合一定的要求，因此懸 架還起使車輪按一定軌跡相對(duì)車身跳動(dòng)的導(dǎo)向作用。懸架結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)的選擇合理與否，直接對(duì)汽車行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和舒適性 有很大的影響。由此可見懸架系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車上是重要的總成之一。一般懸架由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、減振器和橫向穩(wěn)定桿組成。彈性元件用來承受并傳遞垂 直載荷，緩和由于路面不平引起的對(duì)車身的沖擊。彈性元

7、件種類包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭 桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧。減振器用來衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振，減振器的 類型有筒式減振器，阻力可調(diào)式新式減振器，充氣式減振器。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用來傳遞車輪與車身間 的力和力矩，同時(shí)保持車輪按一定運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)車身跳動(dòng)，通常導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由控制擺臂式桿件組 成。種類有單桿式或多連桿式的。鋼板彈簧作為彈性元件時(shí)，可不另設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它本身兼起 導(dǎo)向作用。有些轎車和客車上，為防止車身在轉(zhuǎn)向等情況下發(fā)生過大的橫向傾斜，在懸架系統(tǒng) 中加設(shè)橫向穩(wěn)定桿，目的是提高橫向剛度，使汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性，改善汽車的操縱穩(wěn)定性 和行駛平順性。1、懸架種類現(xiàn)代汽車懸架的發(fā)展十分快，不斷出現(xiàn)，

8、嶄新的懸架裝置。按控制形式不同分為被動(dòng)式懸架和主動(dòng)式懸架。目前多數(shù)汽車上都采用被動(dòng)懸架，如圖D X5 1。13-7也就是汽車姿態(tài)(狀態(tài))只能被動(dòng)地取決于路面及行駛狀況和汽車的彈性元件，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減振器這些機(jī)械零件。80年代以來主動(dòng)懸架開始在一部分汽車上應(yīng)用，并且目前還在進(jìn)一步研究和開發(fā)中。主動(dòng)懸架 可以能動(dòng)地控制垂直振動(dòng)及其車身姿態(tài)，根據(jù)路面和行駛工況自動(dòng)調(diào)整懸架剛度和阻尼。1.彈性元件；2.縱向推力桿；3.減振器；4.橫向穩(wěn)定桿；5.橫向推力桿圖D X5 1被動(dòng)懸架組成示意圖根據(jù)汽車導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不同懸架種類又可分為獨(dú)立懸架，非獨(dú)立懸架。如圖D-X5 2所示。2a.獨(dú)立懸架b.非獨(dú)立懸架圖D X

9、5 2獨(dú)立懸架與非獨(dú)立懸架示意圖非獨(dú)立懸架如圖 D-X5 2(a)所示。其特點(diǎn)是兩側(cè)車輪安裝于一整體式車橋上，當(dāng)一側(cè)車 輪受沖擊力時(shí)會(huì)直接影響到另一側(cè)車輪上，當(dāng)車輪上下跳動(dòng)時(shí)定位參數(shù)變化小。若采用鋼板彈 簧作彈性元件，它可兼起導(dǎo)向作用，使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，降低成本。目前廣泛應(yīng)用于貨車和大客 車上，有些轎車后懸架也有采用的。非獨(dú)立懸架由于非簧載質(zhì)量比較大，高速行駛時(shí)懸架受到?jīng)_擊載荷比較大，平順性較差。獨(dú)立懸架是兩側(cè)車輪分別獨(dú)立地與車架（或車身）彈性地連接，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊，其運(yùn) 動(dòng)不直接影響到另一側(cè)車輪，獨(dú)立懸架所采用的車橋是斷開式的。這樣使得發(fā)動(dòng)機(jī)可放低安裝,有利于降低汽車重心，并使結(jié)構(gòu)緊湊。獨(dú)立

10、懸架允許前輪有大的跳動(dòng)空間，有利于轉(zhuǎn)向，便于 選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。同時(shí)獨(dú)立懸架非簧載質(zhì)量小，可提高汽車車輪的附著性。如圖D X5 2（b）所示。2、汽車性能對(duì)懸架的要求汽車的固有頻率是衡量汽車平順性的重要參數(shù)，它由懸架剛度和懸架彈簧支承的質(zhì)量（簧 載質(zhì)量）所決定。人體所習(xí)慣的垂直振動(dòng)頻率約為11.6Hz。車身振動(dòng)的固有頻率應(yīng)接近或處于人體適應(yīng)的頻率范圍，才能滿足舒適性要求。固有頻率按下式計(jì)算：式中：g-重力加速度；f-懸架垂直變形（撓度）M-懸架簧載質(zhì)量C（=Mg/f）-懸架剛度是指懸架產(chǎn)生單位垂直壓縮變形所需加于懸架上的垂直載荷從固有頻率公式可以看出，在懸架垂直載荷一定時(shí)，懸架

11、剛度越小，固有頻率就越低。但懸架剛度越小，載荷一定時(shí)懸架垂直變形就越大。這樣若無有足夠大的限位行程，就會(huì) 使撞擊限位塊的概率增加。若固有頻率選取過低，很可能會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)點(diǎn)頭角，轉(zhuǎn)彎側(cè)貨角，空 載和滿載車身高度變化過大。一般貨車固有頻率是 1.52Hz,旅行客車1.21.8Hz，高級(jí)轎車11.3Hz。另外，當(dāng)懸架剛度一定時(shí)，簧載質(zhì)量越大，懸架垂直變形也愈大，而固有頻率越低。 空車時(shí)的固有頻率要比滿載時(shí)的高?；奢d質(zhì)量變化范圍大，固有頻率變化范圍也大。為了使空 載和滿載固有頻率保持一定或很小變化，需要把懸架剛度做成可變或可調(diào)的。影響汽車平順性的另一個(gè)懸架指標(biāo)是簧載質(zhì)量。簧載質(zhì)量分為簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量?jī)?/p>

12、部分，由彈性元件承載的部分質(zhì)量，如車身、車架及其它所有彈簧以上的部件和載荷屬于簧上質(zhì)量。 車輪、非獨(dú)立懸架的車軸等屬于簧下質(zhì)量，也叫非簧載質(zhì)量M如果減小非簧載質(zhì)量可使車身振動(dòng)頻率降低，而車輪振動(dòng)頻率升高，這對(duì)減少共振，改善汽車的平順性是有利的。非簧載質(zhì) 量對(duì)平順性的影響，常用非簧載質(zhì)量和簧載質(zhì)量之比m/M進(jìn)行評(píng)價(jià)，此比值越小越佳。影響汽車平順性的另一重要指標(biāo)是阻尼比Y,它表達(dá)為：2、麗k-代表懸架阻尼元件的阻力系數(shù)。屮值取大，能使振動(dòng)迅速衰減，但會(huì)把路面較大的沖擊傳遞到車身，屮值取小，振動(dòng)衰減慢，受沖擊后振動(dòng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，使乘客感到不舒服。為充分發(fā)揮彈簧在壓縮行程中作用，常把 壓縮行程的阻尼比

13、屮設(shè)計(jì)得比伸張小。懸架的側(cè)傾角剛度及前后匹配是影響汽車操縱穩(wěn)定性的重要參數(shù)。當(dāng)汽車受側(cè)向力作用發(fā) 生車身側(cè)傾，若側(cè)傾角過大，乘客會(huì)感到不安全，不舒適，如側(cè)傾角過小，車身受到橫向沖擊 較大，乘客也會(huì)感到不適，司機(jī)路感不好。所以，整車側(cè)傾角剛度應(yīng)滿足：當(dāng)車身受到0.4g側(cè)向加速度時(shí)，其側(cè)傾角在 2.54°范圍內(nèi)，汽車有一定不足轉(zhuǎn)向特性，前懸架側(cè)傾角剛度應(yīng)大 于后懸架側(cè)傾角剛度。 一般前懸架側(cè)傾角剛度與后懸架側(cè)傾角剛度比應(yīng)在1.42.6范圍內(nèi)，如前后懸架本身不能滿足上述要求，可在前后懸架中加裝橫向穩(wěn)定桿，提高汽車操縱穩(wěn)定性。二、彈性元件懸架采用的彈性元件有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、空氣

14、彈簧、油氣彈簧、橡膠彈簧 等。1、鋼板彈簧鋼板彈簧又叫葉片彈簧，它是由若干不等長(zhǎng)的合金彈簧片疊加在一起組合成一根近似等強(qiáng) 度的梁。如圖D X5- 3右側(cè)所示。鋼板彈簧 3的第一片（最長(zhǎng)的一片）稱為主片，其兩端彎成 卷耳1，內(nèi)裝青銅或塑料或橡膠。粉沫冶金、制成的襯套，用彈簧銷與固定在車架上的支架、或吊耳作鉸鏈連接。鋼板彈簧的中間用U形螺栓與車橋固定。中心螺栓4用來連接各彈簧片，并保證各片的裝配時(shí)的相對(duì)位置。中心螺栓到兩端卷耳中 心的距離可以相等，也可以不相等如圖D X5 3（b）。為了增加主片卷耳的強(qiáng)度，將第二片末端也彎成半卷耳，包在主片卷耳和外面，且留有較大的間隙，使得彈簧在變形時(shí)，各片間有相

15、 對(duì)滑動(dòng)的可能。鋼板彈簧在載荷作用下變形，各片之間因相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦，可促使車架的振動(dòng)衰減。 各片間的干摩擦，車輪將所受沖擊力傳遞給車架，且增大了各片的摩損。所以在裝合時(shí)，各片 間涂上較稠的潤(rùn)滑劑（石墨潤(rùn)滑脂），并應(yīng)定期保養(yǎng)。1.卷耳；2.彈簧夾；3.鋼板彈簧；4.中心螺栓；圖D- X5 3非對(duì)稱式鋼板彈簧鋼板彈簧本身還兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用，可不必單設(shè)導(dǎo)向裝置，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，并且由于彈簧 各片之間摩擦引起一定減振作用。有些高級(jí)轎車的后懸架采用鋼板彈簧作彈性元件。目前一些 國家汽車上采用變厚度的單片或二至三片的鋼板彈簧，可以減少片與片間的干摩擦，減小動(dòng)剛 度，還提高使用應(yīng)力，同時(shí)減輕重量。鋼板彈簧

16、可分為對(duì)稱式鋼板彈簧和非對(duì)稱式鋼板彈簧，對(duì)稱式鋼板彈簧其中心螺栓到兩端 卷耳中心的距離相等如圖 （a），不等的則為非對(duì)稱式鋼板彈簧如圖（b）。鋼板彈簧在載荷作用下變形，各片之間因相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦，可促使車架的振動(dòng)衰減，起到減振器的作用。2、螺旋彈簧螺旋彈簧是用彈簧鋼鋼棒料卷制而成，它們有剛度不變的圓柱形螺旋彈簧和剛度可變的圓 錐形螺旋彈簧。螺旋彈簧大多應(yīng)用在獨(dú)立懸架上，尤以前輪獨(dú)立懸架采用廣泛。有些轎車后輪非獨(dú)立懸架也有采用螺旋彈簧作彈性元件的。由于螺旋彈簧只承受垂直載荷，它用做彈性元件的懸架要加 設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器。它與鋼板彈簧相比具有不需潤(rùn)滑，防污性強(qiáng)，占用縱向空間小，彈簧本 身質(zhì)量小的

17、特點(diǎn)，因而現(xiàn)代轎車上廣泛采用。3、扭桿彈簧扭桿彈簧總成用鉻釩合金彈簧鋼制成，它的表面經(jīng)過加工很光滑。通常為保護(hù)扭桿表面， 在其上涂有環(huán)氧樹脂，并包一層玻璃纖維，再涂一層環(huán)氧樹脂，最后涂上瀝青和防銹油漆，以 防摩蝕和損壞表面，從而提高扭桿彈簧的使用壽命。如圖X5- 4所示。扭桿彈簧是一根由彈簧鋼制的桿 1。扭桿斷面常為圓形，少數(shù)是矩形 或管形，扭桿一端固定在車架上， （另一端上的）擺臂2與車輪相連。當(dāng)車輪跳動(dòng)時(shí)，擺臂便繞 著扭桿軸線擺動(dòng)，使扭桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彈性變形，以保證車輪與車架的彈性聯(lián)接。L扭桿；2擺臂扭桿彈簧在制造時(shí)，經(jīng)熱處理后施加一定的扭轉(zhuǎn)力矩載荷，使它有一個(gè)永久變形，而具有 一定的預(yù)應(yīng)力，

18、這樣可以在實(shí)際工作中減小工作時(shí)的實(shí)際應(yīng)力，有利于延長(zhǎng)扭桿彈簧的壽命。 但應(yīng)注意左右扭桿由于施加應(yīng)力有方向性，裝在車上后承受工作載荷時(shí)扭轉(zhuǎn)的方向應(yīng)與所預(yù)加 在扭桿上的扭轉(zhuǎn)方向相一致，因而左右扭桿做有標(biāo)記，安裝時(shí)應(yīng)加以注意。采用扭桿彈簧做彈性元件的懸架要設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器。扭桿彈簧與鋼板彈簧相比質(zhì)量輕 于鋼板彈簧，而且不需潤(rùn)滑，保養(yǎng)維修簡(jiǎn)便。扭桿的斷面形式：斷面常為圓形，少數(shù)是矩形或管形。4、氣體彈簧氣體彈簧主要有空氣彈簧和油氣彈簧兩種。氣體彈簧是以空氣做彈性介質(zhì)，即在一個(gè)密閉 的容器內(nèi)裝入壓縮空氣（氣壓為0.51MPa ,利用氣體的可壓縮性實(shí)現(xiàn)彈簧的作用。這種彈性元件叫空氣彈簧，它分為囊式和膜式

19、空氣彈簧。如圖D- X5-6所示?？諝鈴椈稍谵I車上有采用尤其在主動(dòng)懸架中被采用。這種彈簧隨著載荷的增加，容器內(nèi)壓縮空氣壓力升高，使其彈簧剛度也隨之增加，載荷減少，彈簧壓力也隨空氣壓力減少而下降，因而這種彈簧有其理想的彈性 特性。空氣彈簧主要用橡膠件作為密閉容器，它分為囊式和膜式兩種（如圖4-61所示），工作氣壓為0.51Mpa這種彈簧隨著載荷的增加，容器內(nèi)壓縮空氣壓力升高，使其彈簧剛度也隨之 增加，載荷減少，彈簧剛度也隨空氣壓力減少而下降，具有有理想的變剛度彈性特性。囊式空氣彈簧由夾有簾線的橡膠組成的氣囊和密閉在其中的壓縮空氣構(gòu)成。氣囊外展由耐 油橡膠制成單節(jié)或多節(jié)，節(jié)數(shù)越多彈簧越軟，節(jié)與節(jié)之

20、間圍有鋼質(zhì)腰環(huán)，防止兩節(jié)之間摩擦。 氣囊上下蓋板將空氣封于室內(nèi)。膜式空氣彈簧，它由橡膠模片和金屬壓制件組成。它比囊式空氣彈簧的彈性曲線更為理想，固有頻率更低些，且尺寸小，便于布置因而多用于轎車上，但造價(jià)貴，壽命較短。油氣彈簧以氣體（氮-惰性氣體）作為彈性介質(zhì)，用油液作為傳力介質(zhì)。油氣彈簧類型有簡(jiǎn) 單式油氣彈簧，不帶隔膜式的油氣彈簧。帶隔膜式油氣彈簧，它將氣體和液體分開，便于充氣 并防油液乳化。如圖（c）所示是帶反壓氣室式油氣彈簧，它有一個(gè)反壓氣室， 相當(dāng)于在簡(jiǎn)單油氣彈簧上加上一個(gè)方向相反的小筒單油氣彈簧，用以提高空載時(shí)彈簧剛度，使空載滿載自然振動(dòng) 頻率變化不大。目前此種彈簧多用于重型車和部分小

21、客車上?？諝夂陀蜌鈴椈捎迷趹壹苤?，由于它們只能承受軸向載荷，因此懸架中必須加設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 和減振器。油氣彈簧以氣體（化學(xué)性質(zhì)不太活潑的氣體-氮）作為彈性介質(zhì)，用油液作為傳力介質(zhì)。 簡(jiǎn)單的油氣彈簧（如圖4-62（a）所示）不帶油氣隔膜。目前，這種彈簧多用于重型汽車，在部分轎車上也有采用的。三、減振器懸架系統(tǒng)中由于彈性元件受沖擊產(chǎn)生振動(dòng)，為改善汽車行駛平順性，懸架中與彈性元件并 聯(lián)安裝減振器，為衰減振動(dòng)，汽車懸架系統(tǒng)中采用減振器多是液力減振器，其工作原理是當(dāng)車 架（或車身）和車橋間受振動(dòng)出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減振器內(nèi)的活塞上下移動(dòng)，減振器腔內(nèi)的油液 便反復(fù)地從一個(gè)腔經(jīng)過不同的孔隙流入另一個(gè)腔內(nèi)。此時(shí)孔壁與

22、油液間的摩擦和油液分子間的 內(nèi)摩擦對(duì)振動(dòng)形成阻尼力，使汽車振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為油液熱能，再由減振器吸收散發(fā)到大氣中。 在油液通道截面和等因素不變時(shí)，阻尼力隨車架與車橋（或車輪）之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度增減， 并與油液粘度有關(guān)。減振器與彈性元件承擔(dān)著緩沖擊和減振的任務(wù)，阻尼力過大，將使懸架彈性變壞，甚至使 減振器連接件損壞。因面要調(diào)節(jié)彈性元件和減振器這一矛盾。（1）在壓縮行程（車橋和車架相互靠近），減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件的彈 性作用，緩和沖擊。這時(shí)，彈性元件起主要作用。（2）在懸架伸張行程中（車橋和車架相互遠(yuǎn)離），減振器阻尼力應(yīng)大，迅速減振。（3）當(dāng)車橋（或車輪）與車橋間的相對(duì)速度過大時(shí)，要

23、求減振器能自動(dòng)加大液流量，使阻 尼力始終保持在一定限度之內(nèi)，以避免承受過大的沖擊載荷。在汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用的是筒式減振器，且在壓縮和伸張行程中均能起減振作用叫雙 向作用式減振器，還有采用新式減振器，它包括充氣式減振器和阻力可調(diào)式減振器。雙向作用筒式減振器工作原理說明。在壓縮行程時(shí)，指汽車車輪移近車身，減振器受壓縮，此時(shí)減振器內(nèi)活塞 3向下移動(dòng)?；钊虑皇业娜莘e減少，油壓升高，油液流經(jīng)流通閥8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞桿1占去了一部分空間，因而上腔增加的容積小于下腔減小 的容積，一部分油液于是就推開壓縮閥6,流回貯油缸5。這些閥對(duì)油的節(jié)約形成懸架受壓縮運(yùn)動(dòng)的阻尼力。減振器在伸張行

24、程時(shí)，車輪相當(dāng)于遠(yuǎn)離車身，減振器受拉伸。這時(shí)減振器的活塞 向上移動(dòng)?；钊锨挥蛪荷?，流通閥8關(guān)閉，上腔內(nèi)的油液推開伸張閥4流入下腔。由于活塞桿的存在，自上腔流來的油液不足以充滿下腔增加的容積，主使下腔產(chǎn)生一真空度，這時(shí)儲(chǔ) 油缸中的油液推開補(bǔ)償閥 7流進(jìn)下腔進(jìn)行補(bǔ)充。由于這些閥的節(jié)流作用對(duì)懸架在伸張運(yùn)動(dòng)時(shí)起 到阻尼作用。圖D X5- 8雙向作用筒式減振器示意圖1.活塞桿；2.工作缸筒；3.活塞；4.伸張閥；5.儲(chǔ)油缸筒；6.壓縮閥；7.補(bǔ)償閥；8.流通閥；9.導(dǎo)向座；10.防塵罩；11.油封由于伸張閥彈簧的剛度和預(yù)緊力設(shè)計(jì)的大于壓縮閥，在同樣壓力作用下，伸張閥及相應(yīng)的 常通縫隙的通道載面積總和

25、小于壓縮閥及相應(yīng)常通縫隙通道截面積總和。這使得減振器的伸張 行程產(chǎn)生的阻尼力大于壓縮行程的阻尼力，達(dá)到迅速減振的要求。圖D-X5- 9表示了奧迪100轎車前、后懸架減振器結(jié)構(gòu)圖。其作用原理如前所述。圖 D- X5 9四、橫向穩(wěn)定器現(xiàn)代轎車懸架很軟，即固有頻率很低，為提高懸架的側(cè)傾角剛度，減小橫向傾斜，常在懸 架中添設(shè)橫向穩(wěn)定器（桿），保證良好操縱穩(wěn)定性。如圖D- X5- 10所示桿式橫向穩(wěn)定器。1.支桿；2.套筒；3.桿；4.彈簧支座圖D- X5- 10橫向穩(wěn)定器的安裝彈簧鋼制成的橫向穩(wěn)定桿 3呈扁平的U形，橫向地安裝在汽車前端或后端（也有轎車前后都裝橫向穩(wěn)定器）。桿3的中部的兩端自由地支承在

26、兩個(gè)橡膠套筒內(nèi)，套筒2固定于車架上。橫向穩(wěn)定桿的兩側(cè)縱向部分的末端通過支桿1與懸架下擺臂上的彈簧支座 4相連。當(dāng)兩則懸架變形相同時(shí)，橫向穩(wěn)定器不起作用。當(dāng)兩側(cè)懸架變形不等時(shí)，車身相對(duì)路面橫向傾斜時(shí)，車架一側(cè)移近彈簧支座，穩(wěn)定桿的同側(cè)末端就隨車架向上移動(dòng)，而另一側(cè)車架遠(yuǎn)離 彈簧座，相應(yīng)橫向穩(wěn)定桿的末端相對(duì)車架下移，橫向穩(wěn)定桿中部對(duì)于車架沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而穩(wěn) 定桿兩邊的縱向部分向不同方向偏轉(zhuǎn)，于是穩(wěn)定桿被扭轉(zhuǎn)。彈性的穩(wěn)定桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)內(nèi)力矩就阻 礙懸架彈簧的變形，減少了車身的橫向傾斜和橫向角振動(dòng)。五、非獨(dú)立懸架非獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，被廣泛用于小貨車和客車的前后懸架。有的轎車的后懸架也有采用非獨(dú)立懸架。1、

27、鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架鋼板彈簧被用做非獨(dú)立懸架的彈性元件，由于它兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用，使得懸架系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化。如圖D X5- 11所示。這種懸架廣泛用于貨車的前、后懸架中。它中部用U型螺栓3將鋼板彈簧固定在車橋上。如圖B-B所示，懸架前端為固定鉸鏈，也叫死吊耳。它由鋼板彈簧銷釘15將鋼板彈簧前端卷耳部與鋼板彈簧前支架1連接在一起，前端卷耳孔中為減少摩損裝有襯套。后端卷耳通過鋼板彈簧吊耳銷14與后端吊耳9與吊耳架相連，后端可以自由擺動(dòng)，形成活動(dòng)吊耳。當(dāng)車架受到?jīng)_擊彈簧變形時(shí)兩卷耳之間的距離有變化的可能。圖 D- X5 111. 鋼板彈簧前支架；2.前鋼板彈簧；3. U形螺栓；4.前板簧蓋板；5.緩沖塊

28、；6.限位塊；7. 減振器上支架；8.減振器；9.吊耳；10.吊耳支架；11.中心螺栓；12.減振器下支架；13.減振器連接銷；14.前板簧吊耳銷；15.鋼板彈簧銷為了提高汽車的平順性，有些輕型貨車采用主簧下加裝副簧，實(shí)現(xiàn)漸變剛度鋼板彈簧。女口圖D-X5 12所示。這是南京汽車工業(yè)公司引進(jìn)的依維柯后懸架。其主簧由厚度為9mmB勺4片（或3片）和副簧厚度為15mm的 2片（或3片）組成幾種車型漸變剛度鋼板彈簧。在小載荷狀 況時(shí)，僅主簧起作用，而當(dāng)載荷增到一定值時(shí)，主簧與副簧接觸，共同發(fā)揮作用，懸架剛度得 到提高，彈簧特性變?yōu)榉蔷€性的，當(dāng)副簧全部參加工作后，彈簧特性又變成線性的。這類懸架 特點(diǎn)是副

29、簧逐漸隨載荷增加而參加工作，因此懸架剛度的變化平穩(wěn)，改善了汽車行駛平順性能。2、螺旋彈簧非獨(dú)立懸架因?yàn)槁菪龔椈勺鳛閺椥栽?，只能承受垂直載荷，所以其懸架系統(tǒng)要加設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器。3、空氣彈簧非獨(dú)立懸架汽車在行駛時(shí)由于載荷和路面的變化，要求懸架剛度隨著變化。當(dāng)空車時(shí)車身被抬高，滿載時(shí)車身則被壓得很低，會(huì)出現(xiàn)撞擊緩沖塊的情況。因而對(duì)于不同類型汽車提出不同的要求，礦山及大型客車要求其空車與滿載時(shí)的車身高度變化不大；對(duì)于轎車要求在好路上降低車身高度，提高車速行駛；在壞路上提高車身，可以增大通過能力。因而要求車身高度隨使用要求可 以調(diào)節(jié)?？諝鈴椈煞仟?dú)立懸架可以滿足要求。如圖D-X5- 13所示。囊式空

30、氣彈簧 5的上下端分別固定在車架和車橋上。經(jīng)壓氣機(jī)1產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)油水分離器 10和壓力調(diào)節(jié)器9進(jìn)入貯氣筒 &壓力調(diào)節(jié)器可使貯氣筒中的壓縮空氣保持一定壓力。儲(chǔ)氣罐 8通過管路與2個(gè)空氣彈簧相通。儲(chǔ)氣罐和空氣彈簧中的空氣壓力 由車身高度調(diào)節(jié)閥 3控制，空氣彈簧只承受垂直載荷，因而必加設(shè)減振器，其縱向力和橫向力 及其力矩由懸架中的縱向推力桿和橫向推力桿來傳遞。r、圖X5 - 13空氣彈簧非獨(dú)立懸架1.壓氣機(jī)；2.7.空氣濾清器；3.車身高度控制閥；4.控制桿；5.空氣彈簧；6.儲(chǔ)氣罐;8. 貯氣筒；9.壓力調(diào)節(jié)器；10.油水分離器六、獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架的左右車輪不是用整體車橋相連接，而是通

31、過懸架分別與車架（或車身）相連， 每側(cè)車輪可獨(dú)立下下運(yùn)動(dòng)。轎車和載重量1t以下的貨車前懸架廣為采用，轎車后懸架上采用也 在增加。越野車、礦用車和大客車的前輪也有一些采用獨(dú)立懸架。根據(jù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，獨(dú)立懸架可分為：雙橫臂，單橫臂，縱臂式，單斜臂，多 桿式及滑柱（桿）連桿（擺臂）式等等。按目前采用較多的有以下三種形式：（1）雙橫臂式，（2）滑柱連桿式，（3）斜置單臂式。按彈性元件采用不同分為：螺旋彈簧式，鋼板彈簧式，扭桿 彈簧式，氣體彈簧式。采用更多的是螺旋彈簧。1、雙橫臂式（雙叉式）獨(dú)立懸架如圖X5- 14所示為雙橫臂式獨(dú)立懸架。上下兩擺臂不等長(zhǎng)，選擇長(zhǎng)度比例合適，可使 車輪和主銷的角

32、度及輪距變化不大。這種獨(dú)立懸架被廣泛應(yīng)用在轎車前輪上。雙橫臂的臂有做 成A字形或V字形，如圖D- X5- 15所示。V形臂的上下2個(gè)V形擺臂以一定的距離，分別安 裝在車輪上，另一端安裝在車架上。gD-I5-14X!tSW式獨(dú)立豈架不等臂雙橫臂上臂比下臂短。當(dāng)汽車車輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，上臂比下臂運(yùn)動(dòng)弧度小。這將使輪胎上 部輕微地內(nèi)外移動(dòng)，而底部影響很小。這種結(jié)構(gòu)有利于減少輪胎磨損，提高汽車行駛平順性和不等臂式忌架方向穩(wěn)定性。不等長(zhǎng)雙橫臂式懸架在不等長(zhǎng)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。2、滑柱擺臂式獨(dú)立懸架（麥弗遜式或叫支柱式等）這種懸架目前在轎車中采用很多。如圖D-X5- 16所示?；鶖[臂式懸架將減振器作為引導(dǎo)車輪跳動(dòng)的滑柱，螺旋彈簧與其裝于一體。這種懸架將雙橫臂上臂去掉并以橡膠做支承，允 許滑柱上端作少許角位移。內(nèi)側(cè)空間大，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)布置，并降低車子的重心。車輪上下運(yùn) 動(dòng)時(shí)，主銷軸線的角度會(huì)有變化，這是因?yàn)闇p振器下端支點(diǎn)隨橫擺臂擺動(dòng)。以上問題可通過調(diào) 整桿系設(shè)計(jì)布置合理得到解決。一汽奧迪100型轎車前懸架。筒式減振器裝在滑柱桶內(nèi)，滑柱桶與轉(zhuǎn)向節(jié)剛性連接，螺旋 彈簧安裝在滑柱桶及轉(zhuǎn)向節(jié)總成上端的支承座內(nèi)，彈簧上端通過軟墊支承在車身連接