《汽车基础知识大全8.ppt

第五节 悬架 一、定义 汽车车架（或车身）若直接安装于车桥（或车轮）上，由于道路不平，地面冲击使货物抖动、人会感到十分不舒服，这是因为没有悬架装置的原因。汽车悬架是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性联结装置的统称。 悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。 二、作用 1.弹性地连接车桥和车架（或车身），缓和行驶中车辆受到的冲击力。保证货物完好和人员舒适；衰减由于弹性系统引起的振动，使汽车行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性； 2. 传递各种力（牵引力和制动力）以及这些力所造成的力矩作用到车架（或车身）上，以保证汽车行驶平顺； 3.当车轮相对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求，因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。 三、组成 一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。 1.弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧和橡胶弹簧。 2.减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动，限制弹簧的自由振荡，提高乘坐舒适性。减振器的类型有筒式减振器，阻力可调式减振器，充气式减振器。 3.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组成。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。 4.有些轿车和客车上，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，目的是提高横向刚度，改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。 四、悬架的类型 1.按控制形式不同，分为被动式悬架和主动式悬架。目前多数汽车上都采用被动悬架，也就是汽车姿态（状态）只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件、导向机构以及减振器这些机械零件。80年代以来主动悬架开始在一部分汽车上应用，并且目前还在进一步研究和开发中。主动悬架可以根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼，主动地控制垂直振动及其车身姿态。 2.根据悬架系统结构不同，悬架种类又可分为独立悬架，非独立悬架。 1）非独立悬架 非独立悬架，其特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上，当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮上，当车轮上下跳动时定位参数变化小。若采用钢板弹簧作弹性元件，它可兼起导向作用，使结构大为简化，降低成本。目前广泛应用于货车和大客车上，有些轿车后悬架也有采用的。非独立悬架由于非簧载质量比较大，高速行驶时悬架受到冲击载荷比较大，平顺性较差。 2）独立悬架 独立悬架是两侧车轮分别独立地与车架（或车身）弹性地连接，当一侧车轮受冲击，其运动不直接影响到另一侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式的。这样使得发动机可放低安装，有利于降低汽车重心，并使结构紧凑。独立悬架允许前轮有大的跳动空间，有利于转向，便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。同时独立悬架非簧载质量小，可提高汽车车轮的附着性。 五、弹性元件 悬架采用的弹性元件有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧、橡胶弹簧等。 1.钢板弹簧 钢板弹簧是由若干不等长的合金弹簧片叠加在一起组合成一根近似等强度的梁。如图所示。 钢板弹簧的第一片（最长的一片）称为主片，其两端弯成卷耳，内装青铜或塑料或橡胶、粉沫冶金制成的衬套，用弹簧销与固定在车架上的支架、或吊耳作铰链连接。钢板弹簧的中间用U形螺栓与车桥固定。 中心螺栓用来连接各弹簧片，并保证各片的装配时的相对位置。中心螺栓到两端卷耳中心的距离可以相等（对称式钢板弹簧），也可以不相等（非对称式钢板弹簧） 。为了增加主片卷耳的强度，将第二片末端也弯成卷耳，包在主片卷耳的外面，且留有较大的间隙，使得弹簧在变形时，各片间有相对滑动的可能。 钢板弹簧在载荷作用下变形时，各片之间因相对滑动而产生摩擦，可促使车架的振动衰减。但各片间的干摩擦，将使车轮所受冲击力在很大程度上传递给车架，即降低了悬架缓和冲击的能力，且增大了各片的摩损。所以在装合时，各片间涂上较稠的润滑剂（石墨润滑脂），并应定期保养。 为了在使用期间内长期储存润滑脂和防止污染，有时将钢板弹簧装在护套内。 钢板弹簧本身还兼起导向机构的作用，可不必单设导向装置，使结构简化。有些高级轿车的后悬架采用钢板弹簧作弹性元件。目前一些国家汽车上采用变厚度的单片或二至三片的钢板弹簧，可以减少片与片间的干摩擦，减小动刚度，还提高使用应力，同时减轻重量。 2.螺旋弹簧 螺旋弹簧是用弹簧钢钢棒卷制而成，它们有等螺距或变螺距螺旋弹簧，也有刚度不变的圆柱形螺旋弹簧和刚度可变的圆锥形螺旋弹簧。 螺