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《汽车构造》电子教案第二十二章 悬架 第二十二章 悬架 第一节 概述 悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称。 它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力），纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架（或承载式车身上），以保证汽车的正常行驶。 现代汽车的悬架尽管有各种不同的结构形式，但是一般都有弹性元件1、减震器3和导向机构（纵、横向推力杆2、5）三部分组成。 第二节 减振器 为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性，在大多数汽车的悬架系统内部装有减振器。减振器和弹性元件是并联安装的。 汽车悬架系统中广泛采用液力减振器。液力减振器的作用原理是，当车架与车桥作往复相对运动而活塞在缸筒内往复移动时,减振器壳体内的油液反复地从内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时孔壁与油液间的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力，车身和车架的振动能量转化为热能被油液和减振器壳体所吸收，然后散到大气中。减振器阻尼力的大小随车架和车桥（或车轮）相对速度的增减而增减，并且与油液的粘度有关。要求油液的粘度受温度变化影响尽可能小，且具有抗气化，抗氧化以及对各种金属和非金属零件不起腐蚀作用等性能。 一、双向作用筒式减振器 一、双向作用筒式减振器 充气式减振器是60年代以来发展起来的一种新型减振器。图21-6所示为一种轿车上用的充气式减振器。其结构特点是在缸筒的下部装有一个浮动活塞2，在浮动活塞与缸筒一端形成的密闭气室1中，充有高压的氮气。在浮动活塞的上面是减振器油液。浮动活塞上装有大断面的O形密封圈3，它把油和气完全分开，故此活塞亦称封气活塞。工作活塞7上装有随其运动速度大小而改变通道截面积的压缩阀4和伸张阀8。此二阀均由一组厚度相同，直径不等，由大到小而排列的弹簧钢片组成。 试验研究证明，悬架系统中理想的阻力特性应该是随着使用因素（如道路条件，载荷）的变化而改变，即减振器的阻力应和悬架系统的参数有适当的匹配关系。当悬架系统的某一参数发生变化时，减振器的阻力也应随之而改变，从而保证悬架系统有良好的振动特性。 第三节 弹性元件 一、钢板弹簧 钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件。它是由若干片等宽但不等长（厚度可以相等，也可以不相等）的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁，其一般构造如图所示。 二、螺旋弹簧 无需润滑，不忌污泥；安置它所需的纵向空间不大；弹簧本身质量小。 螺旋弹簧本身没有减振作用，因此在螺旋弹簧悬架中必须另装减振器。此外，螺旋弹簧只能承受垂直载荷，故必须装设导向机构以传递垂直力以外的各种力和力矩。 三、扭杆弹簧 扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的扭杆 。当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线而摆动，使扭杆产生扭转弹性变形，借以保证车轮与车架的弹性联系。有的扭杆由一些矩形断面的薄条（扭片）组合而成，这样，弹簧更为柔软。 四、气体弹簧 气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体（气压为0.5~1Mpa）,利用气体的可压缩性实现其弹簧作用的。这种弹簧的刚度是可变的，因为作用在弹簧上的载荷增加时，容器内的定量气体受压缩，气压升高，则弹簧的刚度增大；反之，当载荷减小时，弹簧内的气体气压下降，刚度减小，故它具有比较理想的变刚度特性。 1.囊式空气弹簧 囊式空气弹簧由夹有帘线的橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气所组成。气囊的内层用气密性的橡胶制成，而外层则用耐油橡胶制成。气囊一般做成如图21-11a所示的两节，但也由单节或三节的。节数越多，弹性越好。节与节之间围有钢制的腰环，使中间部分不致有径向扩张，并防止两节之间相互摩擦。气囊的上下盖板将气囊密闭。 2.膜式空气弹簧 膜式空气弹簧的密闭气囊由橡胶膜片和金属压制件组成。与囊式的相比，气弹性特性曲线比较理想，因其刚度较囊式小，车身固有频率较低，且尺寸较小，在车上便于布置，故多用在轿车上；但是制造较困难，寿命也较短。 3.油气弹簧 油气弹簧以气体（一般为惰性气体氮）作为弹性介质，而用油液作为传力介质。一般是由气体弹簧和相当于液力减振器的液压缸所组成。 油气弹簧的形式有单气室，双气室以及两级压力式等。单气室油气弹簧又分为油气分隔式和油气不分隔式两种。 单气室油气分隔式油气弹簧 如图所示为一种轿车和轻型汽车上用的单气室油气分隔式油气弹簧。当悬架摆臂（或车桥）与车身（或车架）相对运动时，活塞和活塞导向缸便在工作缸内上下滑动，而工作油液通过减振器阻尼阀9来回运动，起到减振器的作用。 单气室油气不分隔式油气弹簧 如图所示为某国产工矿自卸汽车的前悬架所采用的单气室油气不分隔式油气弹簧。 优点：单气室油气弹簧结构简单，工作可靠，加工要求较其它形式低些，维护也较方便。 缺点：单气室的油气弹簧在伸张行程中的刚度较低，因而悬架的