汽车构造 第十二讲 悬架.ppt

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1、第十二讲悬架悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的所有传力连接装置的总称。悬架是汽车上的一个非常重要的系统。它不但影响汽车的乘坐舒适性（行驶平顺性）、还对其他性能诸如通过性、稳定性以及附着性能都有重大影响。第一节　概述1．悬架的功用和组成1）悬架的功用（1）把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载式车身）上，保证汽车的正常行驶，即起传力作用；　（2）利用弹性元件和减振器起到缓冲减振的作用；　（3）利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相对于车架或车身跳动，即起导向作用；　（4）利用悬架中的辅助弹性元件横向稳定器，防

2、止车身在转向等行驶情况下发生过大的侧向倾斜。2）悬架的组成（1）弹性元件——起缓冲作用；（2）减振元件——起减振作用；（3）导向机构——起传力和导向作用；（4）横向稳定器——防止车身产生过大侧倾。弹性元件弹性元件的作用是缓和来自路面的冲击。弹簧的种类很多，有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧和橡胶弹簧等。阻尼元件悬架系统中由于弹性元件受冲击会产生振动，为衰减振动，改善汽车行驶平顺性，与弹性元件并联安装减振器，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器，导向机构导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件

3、组成。钢板弹簧本身兼起导向作用。横向稳定器在一些轿车和客车上，为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架系统中加设横向稳定杆。横向稳定器的安装2．悬架系统的自然振动频率悬架系统的频率与汽车的平顺性（也称舒适性）有直接关系。n——悬架的频率；M——簧载质量；K——悬架刚度；　悬架频率n随簧载质量的变化而变化，人体最舒适的频率范围为1～1.6Hz，一般汽车固有频率为：货车为1.5～2Hz；客车为1.2～1.8Hz，轿车为1～1.3Hz。如果要将汽车行驶过程中的频率保持在1～1.6Hz内，最好采用变刚度悬架。3．汽车悬架的类型悬架按结构分类：独立悬架非独立悬架悬架按控制分类：被

4、动悬架半主动悬架主动悬架现代汽车悬架的发展十分快，不断出现，崭新的悬架装置。1）非独立悬架非独立悬架的特点是：两侧车轮通过整体式车桥相连，车桥通过悬架与车架或车身相连。如果行驶中路面不平，一侧车轮被抬高，整体式车桥将迫使另一侧车轮产生运动。非独立悬架的优点是车轮上下跳动时定位参数变化小、最小离地间隙不变，且结构简单成本低廉。2）独立悬架独立悬架的特点是：车桥是断开的，每一侧车轮单独地通过悬架与车架（或车身）相连，每一侧车轮可以独立跳动。独立悬架的优点独立悬架有如下优点：（1）非簧载质量小－－减少冲击载荷；（2）车桥断开，便于在设计上降低重心－－提高汽车操纵稳定性；（3）两侧车轮可以

5、单独跳动－－减少车身振动；（4）允许在设计上增大车轮动行程－－可以减小悬架刚度，降低车身振动的频率。悬架特性影响汽车平顺性的另一重要指标是阻尼比Ψ，它表达为：式中：k-代表悬架阻尼元件的阻力系数。Ψ值取大，能使振动迅速衰减，但会把路面较大的冲击传递到车身，Ψ值取小，振动衰减慢，受冲击后振动持续时间长，使乘客感到不舒服。为充分发挥弹簧在压缩行程中作用，常把压缩行程的阻尼比Ψ设计得比伸张小。第二节　弹性元件悬架的刚度主要是弹簧的刚度决定的，对于非独立悬架而言，弹簧的刚度等于悬架的刚度，但对于独立悬架而言，弹簧的刚度与悬架的刚度存在一定的函数关系。弹簧自身的刚度特性根据结构的不同有定刚度

6、弹簧和变刚度弹簧。一、钢板弹簧钢板弹簧是由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁，多数情况下由多片弹簧组成。钢板弹簧的第一片也是最长的一片为主片，其两端弯成卷耳，内装衬套，以便用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳作铰链连接。中心螺栓用以连接各弹簧片，并保证装配时各片的相对位置。除中心螺栓以外，还有若干个弹簧夹（亦称回弹夹）将各片弹簧连接在一起，以保证当钢板弹簧反向变形（反跳）时，各片不致互相分开，以免主片单独承载，此外，还可防止各片横向错动。一、钢板弹簧中心螺栓距两端卷耳中心的距离相等时，称为对称式钢板弹簧，不相等时，称为非对称式钢板弹簧。多片式钢板弹簧可以同

7、时起到缓冲、减振、导向和传力的作用，用于货车后悬架可以不装减振器。钢板弹簧一些轻型货车和客车采用由单片或2～3片变厚度断面的弹簧片构成的少片变截面钢板弹簧，其弹簧片的断面尺寸沿长度方向是变化的，片宽保持不变，它可以减少片与片间的干摩擦，提高使用应力，实现汽车的轻量化。钢板弹簧目前有一些汽车上采用变刚度钢板弹簧，以改善汽车行驶平顺性。钢板弹簧在一些特种车上还采用了悬臂式钢板弹簧。二、螺旋弹簧螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成，常用于各种独立悬架。其特点是只能承受垂直载荷。在螺