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第六章 悬架设计 §6.1 概 述 悬架的功用 悬架的组成 悬架的设计要求 一、悬架的功用： 悬架是现代汽车上的重要总成之一，它把悬架(或车身)与车轴(或车轮)弹性地连接起来。 其主要功用是： 二、悬架系统的组成： 悬架系统组成包括： 弹性元件： 导向装置： 减振器： 缓冲块： 横向稳定器： 二、悬架系统的组成： 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、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。 二、悬架系统的组成： 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。 二、悬架系统的组成： 缓冲块用来减轻车轴对车架(或车身)的直接冲撞，防止弹性元件产生过大的变形。 减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动； 减振器的类型有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。 二、悬架系统的组成： 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，使汽车具有不足转向特性，改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。 针对设计要求，所采取的措施： 为了满足汽车具有良好的行驶平顺性，要求由簧上质量与弹性元件组成的振动系统的固有频率应在合适的频段，并尽可能低。 前、后悬架固有频率的匹配应合理，对轿车，要求前悬架固有频率略低于后悬架的固有频率，还要尽量避免悬架撞击车架(或车身)。 在簧上质量变化的情况下，车身高度变化要小，因此，应采用非线性弹性特性悬架。 为了迅速衰减这种振动和抑制车身、车轮的共振，减小车轮的振幅，悬架应装有减振器，并使之具有合理的阻尼。利用减振器的阻尼作用，使汽车的振动振幅连续减小，直至振动停止。 要正确地选择悬架方案和参数，在车轮上、下跳动时，使主销定位角变化不大、车轮运动与导向机构运动要协调，避免前轮摆振；汽车转向时，应使之稍有不足转向特性。 独立悬架导向杆系铰接处多采用橡胶衬套，能隔绝车轮所受来自路面的冲击向车身的传递。 四、分类 一、非独立悬架和独立悬架 不平路面行驶，左、右车轮相互影响，并使车轴(桥)和车身倾斜,当汽车直线行驶在凹凸不平的路段上时，由于左右两侧车轮反向跳动或只有一侧车轮跳动时，会产生不利的轴转向特性。 非独立悬架主要用在货车、大客车的前后悬架及某些轿车的后悬架上。 钢板弹簧式非独立悬架 螺旋弹簧非独立悬架 空气弹簧非独立悬架 二、独立悬架结构形式分析 1、分类： 二、独立悬架结构形式分析 双横臂式独立悬架 二、独立悬架结构形式分析 二、独立悬架结构形式分析 滑柱摆臂式独立悬架（麦弗逊式或叫支柱式等） 二、独立悬架结构形式分析 斜置单臂式独立悬架 二、独立悬架结构形式分析 　多杆式独立悬架 二、独立悬架结构形式分析 第二节 悬架结构形式分析 二、独立悬架结构方式分析 第二节 悬架结构形式分析 二、独立悬架结构方式分析 ①侧倾中心位置高，它到车身质心距离短，则侧倾力臂及力矩小，车身侧倾角小。侧倾中心位置高，车身侧倾时轮距变化大，轮胎磨损↑ ②主销后倾角变化大转向轮易摆振；外倾角变化大影响直线行驶稳定性和轮距变化，轮胎磨损速度↑ ③轮距变化影响轮胎磨损速度 ④悬架侧倾角刚度影响车厢侧倾角大小 ⑤悬架横向刚度小，转向轮容易摆振 ⑥占用空间大小影响发动机布置、拆装的方便性 第二节 悬架结构形式分析 三、前后悬架方案的选择 1. 前后悬架的匹配 第二节 悬架结构形式分析 三、前后悬架方案的选择 2. 三种匹配方式 1）前、后轮采用非独立悬架 ： 第二节 悬架结构形式分析 上述优缺点是指一副钢板弹簧而言，如果前后轴（桥）四个车轮都装有纵置钢板弹簧，对整车来说又有下述缺点： （1）汽车转弯行驶有轴转向效应： 对前轴增加不足转向趋势；对后桥增加过多转向趋势。为克服后者，轿车要求将后悬架的前吊耳位置布置低些。 （2）前悬架采用纵置钢板弹簧，前轮容易摆振，汽车操纵稳定性变坏。 应用：中、重型货车 轴转向效应分析： 轴转向效应分析： 第二节 悬架结构形式分析 三、前后悬架方案的选择 2. 三种匹配方式 2）前轮独立、后轮非独立 （1）目前轿车前轮多采用车轮上、下跳动时，车轮定位参数变化小的麦弗逊式悬架，因而可以保证前轮不易发生摆振现象，使汽车有良好的操纵稳定性。 麦弗逊式悬架优、缺点见前述。除此之外，两前轮装上麦弗逊式悬架以后，当主销轴线的延长线与地面的交点位于轮胎胎冠印迹中心外侧时，具有负主销偏移距rs，有利于制动稳定性