汽車底盤構(gòu)造-懸架ppt課件

1、第二十三章 懸架孟慶雨 .第一節(jié)概述懸架是車架或承載式車身與車橋或車輪之間的一切傳力銜接安裝的總稱。1懸架的功用和組成1懸架的功用1把路面作用于車輪上的垂直反力、縱向反力和側(cè)向反力以及這些反力所呵斥的力矩傳送到車架或承載式車身上，保證汽車的正常行駛，即起傳力作用；2利用彈性元件和減振器起到緩沖減振的作用；3利用懸架的某些傳力構(gòu)件使車輪按一定軌跡相對(duì)于車架或車身跳動(dòng)，即起導(dǎo)向作用；4利用懸架中的輔助彈性元件橫向穩(wěn)定器，防止車身在轉(zhuǎn)向等行駛情況下發(fā)生過(guò)大的側(cè)向傾斜。.2懸架的組成1彈性元件起緩沖作用；2減振元件起減振作用；3傳力機(jī)構(gòu)或稱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)起傳力和導(dǎo)向作用；4橫向穩(wěn)定器防止車身產(chǎn)生過(guò)大側(cè)傾。.

2、2懸架系統(tǒng)的自然振動(dòng)頻率懸架系統(tǒng)的頻率與汽車的平順性也稱溫馨性有直接關(guān)系。 n懸架的頻率；M簧載質(zhì)量；K懸架剛度； f懸架橈度 懸架頻率 n 隨簧載質(zhì)量的變化而變化，人體最溫馨的頻率范圍為11.6Hz，假設(shè)要將汽車行駛過(guò)程中的頻率堅(jiān)持在11.6Hz內(nèi)，最好采用變剛度懸架。 .3汽車懸架的類型1非獨(dú)立懸架非獨(dú)立懸架的特點(diǎn)是：兩側(cè)車輪經(jīng)過(guò)整體式車橋相連，車橋經(jīng)過(guò)懸架與車架或車身相連。假設(shè)行駛中路面不平，一側(cè)車輪被抬高，整體式車橋?qū)⑵仁沽硪粋?cè)車輪產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。 2獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架的特點(diǎn)是：車橋是斷開的，每一側(cè)車輪單獨(dú)地經(jīng)過(guò)懸架與車架或車身相連，每一側(cè)車輪可以獨(dú)立跳動(dòng)。.第二節(jié)彈性元件一、鋼板彈簧.二、螺

3、旋彈簧螺旋彈簧用彈簧鋼棒料卷制而成，常用于各種獨(dú)立懸架。其特點(diǎn)是沒有減振和導(dǎo)向功能，只能接受垂直載荷。在螺旋彈簧懸架中必需另裝減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，前者起減振作用，后者用以傳送垂直力以外的各種力和力矩，并起導(dǎo)向作用。.三、扭桿彈簧扭桿彈簧本身是一根由彈簧鋼制成的桿。扭桿斷面通常為圓形，少數(shù)為矩形或管形。其兩端外形可以做成花鍵、方形、六角形或帶平面的圓柱形等等，以便一端固定在車架上，另一端固定在懸架的擺臂上。擺臂還與車輪相連。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)生改動(dòng)彈性變形，借以保證車輪與車架的彈性聯(lián)絡(luò)。.四、氣體彈簧氣體彈簧是在一個(gè)密封的容器中充入緊縮氣體，利用氣體可緊縮性實(shí)現(xiàn)彈簧的作

4、用。氣體彈簧的特點(diǎn)是，作用在彈簧上的載荷添加時(shí)，容器中氣壓升高，彈簧剛度增大；反之，當(dāng)載荷減小時(shí)，氣壓下降，剛度減小。氣體彈簧具有理想的變剛度特性。.1空氣彈簧1囊式空氣彈簧囊式空氣彈簧由夾有簾線的橡膠氣囊和密閉在其中的緊縮空氣所組成。氣囊有單節(jié)和多節(jié)式，節(jié)數(shù)越多，彈性越好，但密封性越差。 2膜式空氣彈簧膜式空氣彈簧的密閉氣囊由橡膠膜片和金屬壓制件組成。與囊式相比，其剛度較小，車身自然振動(dòng)頻率較低；尺寸較小，在車上便于布置，故多用在轎車上。 .2油氣彈簧油氣彈簧普通以惰性氣體氮為彈性介質(zhì)，用油液作為傳力介質(zhì)，由氣體彈簧和相當(dāng)于減振器的液壓缸組成。1單氣室油氣彈簧單氣室油氣彈簧分油氣分隔式和油氣

5、不分隔式兩種，前者可防止油液乳化，且便于充氣。 .五.橡膠彈簧橡膠彈簧利用橡膠本身的彈性起彈性元件的作用。它可以接受緊縮載荷和改動(dòng)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才干。橡膠彈簧多用作懸架的副簧和緩沖塊。.第三節(jié)減振器液力減振器的作用原理是：當(dāng)車架與車橋作往復(fù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減振器中的活塞在缸筒內(nèi)也作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，減振器殼體內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個(gè)內(nèi)腔經(jīng)過(guò)一些窄小的孔隙流入另一內(nèi)腔?？妆谂c油液間的摩擦及液體分子內(nèi)的摩擦便構(gòu)成對(duì)振動(dòng)的阻尼力，使車身和車架的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能，被油液和減振器殼體所吸收，并散到大氣中。.一、雙向作用筒式減振器 .二、新型減振器1充氣式減振器充氣式減振器的構(gòu)造

6、特點(diǎn)是：在缸筒的下部裝有一個(gè)浮動(dòng)活塞，浮動(dòng)活塞與缸筒構(gòu)成的密閉氣室中，充有高壓氮?dú)?。浮?dòng)活塞之上是減振器油液。浮動(dòng)活塞上裝有大斷面的O形密封圈，把油和氣完全分開，此活塞亦稱封氣活塞。由于活塞桿進(jìn)出而引起的缸筒容積的變化由浮動(dòng)活塞的上下運(yùn)動(dòng)來(lái)補(bǔ)償。因此這種減振器不需儲(chǔ)液缸筒，所以亦稱單筒式減振器。.2阻力可調(diào)式減振器阻力可調(diào)式減振器的任務(wù)過(guò)程是，當(dāng)汽車的載荷添加時(shí)，空氣囊中的氣壓升高，那么氣室內(nèi)的氣壓也隨之升高，使膜片向下挪動(dòng)與彈簧產(chǎn)生的壓力相平衡。與此同時(shí)，膜片帶動(dòng)與它相連的柱塞桿和柱塞下移，使得柱塞相對(duì)空心連桿上的節(jié)流孔的位置發(fā)生變化，結(jié)果減小了節(jié)流孔的通道截面積，即減少了油液流經(jīng)節(jié)流孔的流

7、量，從而添加了油液流動(dòng)阻力。 .第四節(jié)非獨(dú)立懸架一、 縱置板簧式非獨(dú)立懸架板簧式非獨(dú)立懸架主要由鋼板彈簧和減振器組成 鋼板彈簧的中部用兩個(gè)U形螺栓固定在車橋上。 彈簧前端卷耳用鋼板彈簧銷與前支架相連，構(gòu)成固定鉸鏈支點(diǎn)；后端卷耳經(jīng)過(guò)鋼板彈簧吊耳銷與吊耳相銜接。由于吊耳可以前后擺動(dòng)，保證了彈簧變形時(shí)兩卷耳中心線間的間隔可以改動(dòng)。.前懸架鋼板彈簧的后端采用滑板式支承，前端為固定鉸鏈銜接。鋼板彈簧變形時(shí)，主片與弧形滑塊的接觸點(diǎn)是變動(dòng)的，從而使彈簧任務(wù)長(zhǎng)度發(fā)生變化，剛度略有變化。第二片彈簧后端帶有直角彎邊，防止彈簧中部下落時(shí)鋼板彈簧從支架中脫出。.副簧置于主簧之下的漸變剛度鋼板彈簧。載荷小時(shí)，主簧起作用

8、，當(dāng)載荷添加到一定值時(shí)，副簧開場(chǎng)與主簧接觸，懸架剛度隨之相應(yīng)提高，彈簧特性變?yōu)榉蔷€性。當(dāng)副簧全部接觸后，彈簧特性又變?yōu)榫€性。.二、螺旋彈簧非獨(dú)立懸架螺旋彈簧非獨(dú)立懸架由螺旋彈簧、減振器、縱向推力桿和橫向推力桿組成。常用于轎車的后懸架。.第五節(jié)獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架具有以下優(yōu)點(diǎn)：1兩側(cè)車輪可以單獨(dú)運(yùn)動(dòng)互不影響；2減小了非簧載質(zhì)量，有利于汽車的平順性；3采用斷開式車橋，可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)位置，降低整車重心；4車輪運(yùn)動(dòng)空間較大，可以降低懸架剛度，改善平順性。.獨(dú)立懸架的類型如下：1橫臂式獨(dú)立懸架 車輪在汽車橫向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架； 2縱臂式獨(dú)立懸架 車輪在汽車縱向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架； .3燭式懸架和麥弗遜式懸架也

9、稱滑柱連桿式懸架 車輪沿主銷挪動(dòng)的懸架； .4單斜臂式獨(dú)立懸架 車輪在汽車的斜向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架。 .一、橫臂式獨(dú)立懸架1單橫臂式獨(dú)立懸架其特點(diǎn)是當(dāng)懸架變形時(shí)，車輪平面將產(chǎn)生傾斜而改動(dòng)兩側(cè)車輪與路面接觸點(diǎn)間的間隔輪距，致使輪胎相對(duì)于地面?zhèn)认蚧?，破壞輪胎和地面的附著。此外，這種懸架用于轉(zhuǎn)向輪時(shí)，會(huì)使主銷內(nèi)傾角和車輪外傾角發(fā)生較大的變化，對(duì)于轉(zhuǎn)向支配有一定影響，故目前在前懸架中很少采用。 .2雙橫臂式獨(dú)立懸架1兩擺臂等長(zhǎng)的懸架.二、縱臂式獨(dú)立懸架1單縱臂式獨(dú)立懸架假設(shè)轉(zhuǎn)向輪采用單縱臂式獨(dú)立懸架，車輪上下跳動(dòng)將使主銷后傾角產(chǎn)生很大變化。因此，單縱臂式獨(dú)立懸架普通多用于不轉(zhuǎn)向的后輪。按車輪運(yùn)動(dòng)方式分

10、類:富康轎車的后懸架屬于單縱臂式扭桿彈簧獨(dú)立懸架。桑塔納和捷達(dá)轎車的后懸架構(gòu)造一樣，屬于單縱臂式獨(dú)立懸架。 又稱縱臂改動(dòng)梁式獨(dú)立懸架。 .2雙縱臂式獨(dú)立懸架雙縱臂式獨(dú)立懸架的兩個(gè)縱臂長(zhǎng)度普通做成相等，構(gòu)成平行四連桿機(jī)構(gòu)。車輪上下跳動(dòng)時(shí)，主銷的后傾角堅(jiān)持不變，這種方式的懸架適用于轉(zhuǎn)向輪。.三、車輪沿主銷挪動(dòng)的懸架1燭式懸架其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)懸架變形時(shí)，主銷的定位角不會(huì)發(fā)生變化，僅輪距、軸距稍有改動(dòng)；有利于汽車的轉(zhuǎn)向支配性和行駛穩(wěn)定性。缺陷是側(cè)向力全部由套筒和主銷接受，二者間的摩擦阻力大，磨損嚴(yán)重。因此，這種構(gòu)造方式目前很少采用。 .2麥弗遜式懸架麥弗遜式懸架是目前前置前驅(qū)動(dòng)轎車和某些輕型客車運(yùn)用比較普遍

11、的懸架構(gòu)造方式。筒式減振器為滑動(dòng)立柱，橫擺臂的內(nèi)端經(jīng)過(guò)鉸鏈與車身相連，外端經(jīng)過(guò)球鉸鏈與轉(zhuǎn)向節(jié)相連。減振器的上端與車身相連，減振器的下端與轉(zhuǎn)向節(jié)相連，車輪所受的側(cè)向力大部分由橫擺臂接受，其他部分由減振器活塞和活塞桿接受。筒式減振器上鉸鏈的中心與橫擺臂外端球鉸鏈中心的連線為主銷軸線，此構(gòu)造也為無(wú)主銷構(gòu)造。.四、單斜臂式獨(dú)立懸架單斜臂式獨(dú)立懸架的構(gòu)造介于單橫臂和單縱臂之間，多用于后輪驅(qū)動(dòng)汽車的后懸架上。.五、橫向穩(wěn)定器橫向穩(wěn)定器主要由U形橫向穩(wěn)定桿、銜接桿和支座組成，支座固定在車身上，穩(wěn)定桿兩端經(jīng)過(guò)連桿與下擺臂相連。當(dāng)車身只作垂直挪動(dòng)而兩側(cè)懸架變形相等時(shí)，橫向穩(wěn)定桿在支座的套筒內(nèi)自在轉(zhuǎn)動(dòng)，橫向穩(wěn)定桿

12、不起作用。當(dāng)兩側(cè)懸架變形不等而車身相對(duì)于路面橫向傾斜時(shí)，穩(wěn)定桿一端向上運(yùn)動(dòng)，另一端向下運(yùn)動(dòng)，從而被改動(dòng)。彈性穩(wěn)定桿所產(chǎn)生的改動(dòng)內(nèi)力矩妨礙了懸架彈簧的變形，因此減小了車身的橫向傾斜和橫向角振動(dòng)。.第七節(jié)自動(dòng)懸架與半自動(dòng)懸架自動(dòng)懸架定義： 懸架系統(tǒng)可根據(jù)汽車的運(yùn)動(dòng)形狀、路面情況以及載荷等參數(shù)的變化，對(duì)懸架的剛度和阻尼進(jìn)展動(dòng)態(tài)地自順應(yīng)調(diào)理，使懸架系一致直處于最正確減振形狀的稱為自動(dòng)懸架系統(tǒng)。自動(dòng)懸架分類：包含動(dòng)力源的自動(dòng)懸架系統(tǒng)稱為全自動(dòng)懸架或有源自動(dòng)懸架；不包含動(dòng)力源的自動(dòng)懸架系統(tǒng)稱為半自動(dòng)懸架或無(wú)源自動(dòng)懸架。.車輛自動(dòng)懸架系統(tǒng)是在懸架中附加一個(gè)可控制造用力安裝，通常由四部分組成： 執(zhí)行機(jī)構(gòu)：執(zhí)行控制系統(tǒng)指令。如：液壓缸、氣缸、電動(dòng)機(jī)等。 丈量系統(tǒng)：丈量系統(tǒng)各形狀，為控制系統(tǒng)提供根據(jù)。如各種傳感