《汽車(chē)構(gòu)造（下）》22-懸架

第二十二章懸架第一節(jié)概述第二節(jié)減振器第三節(jié)彈性元件第四節(jié)非獨(dú)立懸架第五節(jié)獨(dú)立懸架第六節(jié)多軸汽車(chē)的平衡懸架第七節(jié)主動(dòng)懸架和半主動(dòng)懸架第一節(jié)概述懸架的功用和組成

懸架是車(chē)架與車(chē)橋或承載式車(chē)身與車(chē)輪之間的一切傳力連接裝置的總稱。

它一般都由彈性元件、減振器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(縱、橫向推力桿)等三部分組成。這三個(gè)組成部分分別起緩沖、減振和導(dǎo)向的作用，然而三者共同的任務(wù)是傳力。懸架系統(tǒng)的自然振動(dòng)頻率第一節(jié)概述式中,g為重力加速度；f為懸架垂直變形(撓度)；M為懸架簧載質(zhì)量；K(K＝Mg／f)為懸架剛度。汽車(chē)懸架的類(lèi)型

汽車(chē)懸架可分為兩大類(lèi)：非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。第二節(jié)減振器減振器的功用及工作原理為加速車(chē)架與車(chē)身振動(dòng)的衰減，以改善汽車(chē)的行駛平順性，在大多數(shù)汽車(chē)的懸架系統(tǒng)內(nèi)部裝有減振器。減振器和彈性元件是并聯(lián)安裝的。雙向作用筒式減振器的工作原理

雙向作用筒式減振器的工作原理可分為壓縮和伸張兩個(gè)行程加以說(shuō)明。第二節(jié)減振器雙向作用筒式減振器示意圖彈性元件的類(lèi)型

汽車(chē)懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等幾種結(jié)構(gòu)形式。鋼板彈簧

鋼板彈簧是汽車(chē)懸架中應(yīng)用最廣泛的一種彈性元件。它是由若干片等寬但不等長(zhǎng)(厚度可以相等，也可以不相等)的合金彈簧片組合而成的一根近似等強(qiáng)度的彈性梁。第三節(jié)彈性元件少片變截面鋼板彈簧

少片變截面鋼板彈簧是由單片或2~3片變厚度斷面的彈簧片構(gòu)成的。螺旋彈簧

螺旋彈簧廣泛應(yīng)用于獨(dú)立懸架，特別是前輪獨(dú)立懸架中。然而，在有些轎車(chē)的后輪非獨(dú)立懸架中，其彈性元件也采用螺旋彈簧。螺旋彈簧和鋼板彈簧相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需潤(rùn)滑，不忌泥污；它所需的縱向安裝空間不大；彈簧本身質(zhì)量小。第三節(jié)彈性元件第三節(jié)彈性元件扭桿彈簧

扭桿彈簧本身是一根由彈簧鋼制成的扭桿，如圖所示。扭桿斷面通常為圓形，少數(shù)為矩形和管形，其兩端形狀可以做成花鍵、方形、六角形或帶平面的圓柱形等，以便一端固定在車(chē)架上，另一端固定在懸架的擺臂上，擺臂則與車(chē)輪相連。氣體彈簧

氣體彈簧是在一個(gè)密封的容器中充入壓縮氣體(氣壓為0.5～

1MPa)，利用氣體的可壓縮性實(shí)現(xiàn)其彈簧作用的。這種彈簧的剛度是可變的，故它具有比較理想的變剛度特性?？諝鈴椈煽諝鈴椈捎心沂娇諝鈴椈珊湍な娇諝鈴椈蓛煞N。油氣彈簧油氣彈簧的形式有單氣室、雙氣室以及兩級(jí)壓力式等。第三節(jié)彈性元件橡膠彈簧

橡膠彈簧是利用橡膠本身的彈性來(lái)起彈性元件的作用。它可以承受壓縮載荷與扭轉(zhuǎn)載荷。橡膠彈簧多用作懸架的副簧和緩沖塊。第三節(jié)彈性元件第四節(jié)非獨(dú)立懸架非獨(dú)立懸架因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，被廣泛應(yīng)用于貨車(chē)的前、后懸架。在轎車(chē)中，非獨(dú)立懸架一般僅用作后懸架。縱置鋼板彈簧非獨(dú)立后懸架縱置鋼板彈簧非獨(dú)立前懸架東風(fēng)EQ1090E型汽車(chē)后懸架漸變剛度鋼板彈簧為提高汽車(chē)的平順性，有的輕型貨車(chē)后懸架采用將副簧置于主簧下面的漸變剛度鋼板彈簧。螺旋彈簧非獨(dú)立懸架螺旋彈簧非獨(dú)立懸架一般只用作轎車(chē)的后懸架。

第四節(jié)非獨(dú)立懸架空氣彈簧非獨(dú)立懸架采用空氣彈簧懸架時(shí)，容易實(shí)現(xiàn)車(chē)身高度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

第四節(jié)非獨(dú)立懸架第五節(jié)獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn)：

1)兩側(cè)車(chē)輪可以單獨(dú)運(yùn)動(dòng)而互不影響，可減少車(chē)架和車(chē)身的振動(dòng)，而且有助于消除轉(zhuǎn)向輪不斷偏擺的不良現(xiàn)象。

2)減少了汽車(chē)的非簧載質(zhì)量，使懸架所受到的沖擊載荷小，可以提高汽車(chē)的平均行駛速度。

3)可使汽車(chē)質(zhì)心下降，提高了汽車(chē)行駛穩(wěn)定性；同時(shí)能給予車(chē)輪較大的上下運(yùn)動(dòng)的空間，因而可以將懸架剛度設(shè)計(jì)得較小，使車(chē)身振動(dòng)頻率降低，以改善行駛平順性。獨(dú)立懸架的缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高；保養(yǎng)維修不便；輪胎磨損較嚴(yán)重。

獨(dú)立懸架的分類(lèi)

獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多，按車(chē)輪運(yùn)動(dòng)形式可分成四類(lèi)：

1)車(chē)輪在汽車(chē)橫向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架(橫臂式獨(dú)立懸架，圖a)。

2)車(chē)輪在汽車(chē)縱向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架(縱臂式獨(dú)立懸架，圖b)。

3)車(chē)輪沿主銷(xiāo)移動(dòng)的懸架，其中包括燭式懸架(圖c)和麥弗遜式懸架(滑柱連桿式懸架，圖d)。

4)車(chē)輪在汽車(chē)的斜向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架（單斜臂式獨(dú)立懸架，圖e）。第五節(jié)獨(dú)立懸架橫臂式獨(dú)立懸架

橫臂式獨(dú)立懸架分為單橫臂式和雙橫臂式兩種。雙橫臂式獨(dú)立懸架

在兩擺臂不等長(zhǎng)的懸架中，如兩臂長(zhǎng)度選擇適當(dāng)，可以使車(chē)輪和主銷(xiāo)的角度以及輪距的變化都不太大。

第五節(jié)獨(dú)立懸架a)b)縱臂扭轉(zhuǎn)梁式獨(dú)立懸架第五節(jié)獨(dú)立懸架縱臂式獨(dú)立懸架縱臂式獨(dú)立懸架有單縱臂式和雙縱臂式兩種。

麥弗遜式懸架單斜臂式獨(dú)立懸架第五節(jié)獨(dú)立懸架橫向穩(wěn)定器

近代轎車(chē)的懸架一般都很軟，在高速行駛中轉(zhuǎn)向時(shí)，車(chē)身會(huì)產(chǎn)生很大的橫向傾斜和橫向角振動(dòng)。為減少這種橫向傾斜，往往在懸架中加設(shè)橫向穩(wěn)定器。用得最多的是桿式橫向穩(wěn)定器。第五節(jié)獨(dú)立懸架第六節(jié)多軸汽車(chē)的平衡懸架平衡懸架

這種能保證中、后橋車(chē)輪垂直載荷相等的懸架稱為平衡懸架。第七節(jié)主動(dòng)懸架和半主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架及其分類(lèi)懸架系統(tǒng)的剛度和阻尼特性能根據(jù)汽車(chē)的行駛條件（車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和路面狀況等）進(jìn)行動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，使懸架系統(tǒng)始終處于最佳減振狀態(tài)，稱為主動(dòng)懸架。主動(dòng)懸架系統(tǒng)按其是否包含動(dòng)力源可分為全主動(dòng)懸架（有源主動(dòng)懸架）和半主動(dòng)懸架（無(wú)源主動(dòng)懸架）系統(tǒng)兩大類(lèi)。全主動(dòng)懸架全主動(dòng)懸架就是根據(jù)汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)和路面狀況，適時(shí)地調(diào)節(jié)懸架的剛度和阻尼，使其處于最佳減振狀態(tài)。第七節(jié)主動(dòng)懸架和半主動(dòng)懸架半主動(dòng)懸架

半主動(dòng)懸架不考慮改變懸架的剛度，而只考慮改變懸架的阻尼，因此它是由無(wú)動(dòng)力源且只有可控的阻尼元件組成。由于半主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作時(shí)幾乎不消耗車(chē)輛動(dòng)力，而且還能獲得與全主動(dòng)懸架相近的性能，故有較好的應(yīng)用前景。半主動(dòng)懸架按阻尼級(jí)又可分成有級(jí)式和無(wú)級(jí)式兩種。有級(jí)式半主動(dòng)懸架