汽車懸掛ppt課件

1、 第二十一章 懸 架 懸架是車架或車輪之間的一切傳力銜接安裝的總稱。 一、 懸架的功用： 把路面作用于車輪上的垂直反力、縱向反力、側(cè)向反力以及這些反力所呵斥的力矩都要傳送到車架上，由車架平衡接受，保證汽車的正常行使。. 1 、彈性元件 ：使車架與車橋之間作彈性銜接，傳送垂直力緩和沖擊。 2 、 減振器：衰減、限制車輪及車身的振動(dòng)。 3 、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)：傳送除垂直力外的其它力和全部力矩， 5、緩沖塊：限制彈簧最大變形。 二：組成及功用：彈性元件減震器車架車橋彈簧減振器橫向穩(wěn)定器縱導(dǎo)游向桿 橫導(dǎo)游向桿 前橋4 、橫向穩(wěn)定器 ：防止車身發(fā)生過(guò)大橫向傾斜。使車輪按最正確軌跡相對(duì)車身運(yùn)動(dòng)。.C=Mg / f

2、f：懸架垂直變形撓度 M：懸架簧載質(zhì)量懸架的性能目的表達(dá)在：自振頻率n：取決于懸架剛度簧載質(zhì)量 據(jù)力學(xué)分析可知，如將汽車看成一個(gè)在彈性懸架上作單自在度 振動(dòng)的質(zhì)量，那么其自振動(dòng)率： 要求在設(shè)計(jì)懸架時(shí)，其自振頻率應(yīng)與人體步行時(shí)身體上、下 運(yùn)動(dòng)的頻率相接近，在11.6HZ 的理想范圍內(nèi)。三：振動(dòng)頻率： . 由上式可見(jiàn)：1、當(dāng)M一定，C越小，自振頻率愈低n，懸架垂直變形量越大,即f越大，車輪上、下跳動(dòng)所需的空間愈大，而對(duì)于簧載質(zhì)量大的貨車，在構(gòu)造上難以保證，所以貨車的自振頻率往往偏大，超越理想范圍。2、C一定，M越大，n 越低。故空車的n空 n滿載但n空太大司機(jī)受不了因此，為了使簧載質(zhì)量從空載 滿載

3、變化時(shí)，車身自振n根本堅(jiān)持不變，就需將懸架剛度做成可變的，即空車時(shí)C小，滿載時(shí)C大。如：主、副簧構(gòu)造，氣體彈簧等，C可變；在剛度不可變的懸架構(gòu)造中，采取一些措施，也可使C具有一定的可變剛度。. 獨(dú)立懸架 非獨(dú)立懸架 四、懸架的分類： 減振器殼體內(nèi)的油液，反復(fù)地從一個(gè)內(nèi)腔經(jīng)小孔隙流入另一個(gè)內(nèi)腔，孔壁與油液間的摩擦及液體分子內(nèi)的摩擦按構(gòu)成對(duì)振動(dòng)的阻尼力，車身、車架振動(dòng)的能量經(jīng)摩擦轉(zhuǎn)化為熱能，由油液和減振器殼體吸收，然后散入大氣中。目前懸架系統(tǒng)中廣泛采用液力減振器。第二節(jié)、減振器 一、液力減振器的任務(wù)原理：彈性元件減震器車架半軸.彈簧起主要作用2、懸架伸張行程內(nèi)，阻尼力應(yīng)大，以求迅速減振。減振器起主

4、要作用3、當(dāng)車橋與車架之間的相對(duì)速度過(guò)大時(shí)，減振器應(yīng)能自動(dòng)加大液流通道截面積， 使阻尼力堅(jiān)持在一定限制內(nèi)。1、懸架緊縮行程內(nèi)，阻尼力較小，以充分發(fā)揚(yáng)彈性元件的作用。二、 對(duì)減振器的運(yùn)用要求：按其作用方式不同分為：1：雙向作用減振器：在緊縮、伸張兩行程中均起減振作用。2：?jiǎn)蜗蜃饔脺p振器：僅在伸張行程中起減振作用。 三、 減振器的分類：彈性元件減震器車架車橋.活塞桿防塵罩活塞儲(chǔ)油鋼桶導(dǎo)向座1、雙向作用筒式減振器構(gòu)造：伸張閥流通閥緊縮閥補(bǔ)償閥.容積減少，油壓升高，油液翻開(kāi)流通閥，經(jīng)過(guò)流通閥流入上腔。由于各閥門的節(jié)流作用，便呵斥對(duì)懸架緊縮運(yùn)動(dòng)的阻力，使振動(dòng)能量衰減。任務(wù)原理緊縮行程：當(dāng)汽車滾上凸起或滾

5、出凹坑時(shí)，車輪接近車架。彈性元件減震器車架車橋下腔容積減少，油壓升高，油液推開(kāi)緊縮閥，流入儲(chǔ)油缸。.伸張行程：當(dāng)汽車掉入凹坑時(shí)，車輪下跳，減振器受拉伸活塞上移。由于活塞桿占去一定空間，所以自上腔流入的油液缺乏以充溢下腔容積的添加。儲(chǔ)油缸中油液推開(kāi)補(bǔ)償閥流入下腔補(bǔ)充。彈性元件減震器車架車橋上腔容積減少，油壓升高，油液推開(kāi)伸張閥，流入下腔。由于各閥門的節(jié)流作用，便呵斥對(duì)懸架伸張運(yùn)動(dòng)的阻力，使振動(dòng)能量衰減。.解放CA1091型汽車筒式減振器伸張閥流通閥補(bǔ)償閥彈簧緊縮閥桿補(bǔ)償閥 緊縮閥.緊縮閥浮動(dòng)活塞五、新型減振器：1、充氣式減振器 2、阻力可調(diào)式減振器2030個(gè)大氣壓的N2伸張閥充任流通閥、補(bǔ)償閥緊

6、縮閥 空心連桿空氣彈簧 柱塞 節(jié)流孔活塞伸張閥M，阻尼力C M ，阻尼力 C 阻力可調(diào)式減振器.分類：金屬的：空氣彈簧，橡膠彈簧，油氣彈簧非金屬的：鋼板彈簧，扭桿彈簧，螺旋彈簧傳送垂直載荷，緩和沖擊振動(dòng)。彈性元件： 第三節(jié) 彈簧元件. 鋼板彈簧第一片稱為主片，是最長(zhǎng)的一片，兩端彎成卷耳，內(nèi)裝青銅襯套，用銷子與車架上的吊耳作鉸鏈銜接，為添加主片卷耳強(qiáng)度，第二片末端也彎成半卷耳，包在主片外面。鋼板彈簧在任務(wù)時(shí)，愈近中部所受的彎曲力矩愈大。為充分利用資料，減輕分量，將鋼片長(zhǎng)度由上至下逐漸減短。并將各片自在形狀下的彎度做成不等，主要是可使各片的負(fù)荷接近均勻，長(zhǎng)度大的彎度小，這樣裝配好后各片先遭到一個(gè)反

7、向預(yù)加負(fù)荷，在任務(wù)時(shí)便可與任務(wù)負(fù)荷抵消一部分，以減少?gòu)椈傻淖冃?。一、鋼板彈簧：由假設(shè)干不等長(zhǎng)的彈簧片疊合而成的一根等強(qiáng)度彈簧梁。1、構(gòu)造：鋼板彈簧卷耳中心螺栓彈簧夾螺栓螺母套管.1中心螺栓用來(lái)銜接各彈簧片，并保證各片裝配的相對(duì)位置。由于鋼板中心孔處易構(gòu)成應(yīng)力集中,易折斷，故有些不用中心螺栓，而是在每片中心外表壓出凹坑，各片的凹部依次嵌合而定位。彈簧夾鉚釘 2、裝配方法：3、鋼板彈簧同時(shí)具有減振、導(dǎo)向的作用。2還有假設(shè)干個(gè)彈簧夾，其作用是當(dāng)鋼板彈簧反向變形時(shí)，將載荷從主片傳到下面各片，防止主片單獨(dú)承載，并防止各片橫向相對(duì)挪動(dòng)。3彈簧夾用鉚釘接在最下一片鋼板上，以免鋼板彈簧變形時(shí)松脫下來(lái)，彈簧夾不

8、能過(guò)緊，套管與鋼板間應(yīng)有一定的間隙，以保證彈簧變形時(shí)鋼板可挪動(dòng)。. 主要用于前輪獨(dú)立懸架中。 優(yōu)點(diǎn)：不需光滑，不忌污垢，所需空間小，質(zhì)量輕。 缺陷：只能接受垂直載荷，減振效果較小。故須另裝導(dǎo)向構(gòu)造及減振器。二、螺旋彈簧：.三、扭桿彈簧：扭桿彈簧本身是一根由彈簧鋼制成的扭桿，斷面多為圓形，少數(shù)為矩形和管形。一端固定在車架上，另一端固定在懸架的擺臂上，擺臂與車輪相連，當(dāng)車輪跳動(dòng)時(shí)，擺臂便繞著扭桿軸線而擺動(dòng)，使扭桿產(chǎn)生改動(dòng)彈性變形，借以保證車輪與車架的彈性聯(lián)絡(luò)。扭矩彈簧轎車的后懸架獨(dú)立懸架 左、右扭桿彈簧應(yīng)刻有記號(hào)，不能互換。 扭桿彈簧在制造時(shí)，經(jīng)熱處置后預(yù)先施加一定的改動(dòng)力矩載荷，使之產(chǎn)生一個(gè)永久

9、的改動(dòng)變形，從而使其具有一定的預(yù)應(yīng)力，左、右扭桿預(yù)加改動(dòng)的方向都與扭桿安裝在車上后接受任務(wù)載荷時(shí)改動(dòng)的方向一樣。其目的的減少任務(wù)時(shí)的實(shí)踐應(yīng)力，以延伸扭桿彈簧的運(yùn)用壽命。所以，資料：扭矩彈簧是用鉛釩合金彈簧鋼制成。擺臂.五、橡膠彈簧：利用本身的彈性來(lái)起彈性元件的作用。 多用作付簧和緩沖塊。橡膠彈簧油氣彈簧四、氣體彈簧：加裝導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器 囊式空氣彈簧 膜式空氣彈簧 油氣彈簧囊式氣體彈簧膜式氣體彈簧.懸架類型示意圖（a）非獨(dú)立懸架（b）獨(dú)立懸架特點(diǎn)左右車輪由一整體式車橋相連接兩側(cè)車輪各自通過(guò)懸架與車身連接且可獨(dú)立運(yùn)動(dòng)前、后懸架方案的選擇： 3、前輪與后輪均采用獨(dú)立懸架。 1、前輪和后輪均采用非獨(dú)

10、立懸架； 2、前輪采用獨(dú)立懸架，后輪采用非獨(dú)立懸架；. 非獨(dú)立懸架是由一根整體式的車橋與車架相連，兩側(cè)車輪裝在整體式車橋的兩端。 其特點(diǎn)是：其中一側(cè)車輪跳動(dòng)必然引起另一側(cè)車輪的擺動(dòng)。 目前，大多數(shù)貨車都采用非獨(dú)立懸架，少數(shù)轎車的后懸架也采用非獨(dú)立懸架。 一、縱置板簧式非獨(dú)立懸架有如下幾種安裝方式 1、一端固定，一端可擺動(dòng)： 第四節(jié) 非獨(dú)立懸架空載滿載 保證彈簧變形時(shí)，兩卷耳中心線間的間隔有改動(dòng)的能夠，從而減小彈簧的變形量。.鋼板彈簧任務(wù)過(guò)程演示. 2、滑板式構(gòu)造：彈簧長(zhǎng)度可隨變形的添加而添加。彈簧第二片后端帶有直角彎邊，彈簧下落時(shí)借此直角彎邊支靠于支架下端的限位螺栓上，以防止鋼板彈簧從支架中脫

11、出而發(fā)惹事故。2、一端固定，一端滑板. 3、兩端直接插入固定于車架上的橡膠支承墊塊中： 靠橡膠變形來(lái)保證彈簧變形時(shí)兩端的相對(duì)挪動(dòng)。主片不易損壞，無(wú)須光滑，有良好的消除噪聲才干，但鋼板彈簧的縱向挪動(dòng)量遭到限制，該構(gòu)造只能在比較長(zhǎng)而且剛度較大的鋼板上才采用。普通用于前懸。 兩端直接插入固定于車架的橡膠支承墊塊中主緩沖塊蓋板副緩沖塊.4、少片變截面鋼板懸架：每片鋼板彈簧做成變截面，即中間厚，兩端薄。該構(gòu)造可減少夾箍的個(gè)數(shù)，使安頓方便，構(gòu)造簡(jiǎn)單。但變截面鋼板彈簧的消費(fèi)工藝較復(fù)雜。少片變截面鋼板彈簧單片變截面鋼板彈簧.5、主、副彈簧構(gòu)造： 副彈簧在上、主簧在下：當(dāng)載荷增大時(shí)，付簧同時(shí)參與任務(wù)， 使彈簧剛

12、度 增大很突出，對(duì)汽車行駛平性不利。 付簧在下、主簧在上：當(dāng)載荷增大時(shí)，隨載荷的添加，付簧逐漸參與任務(wù)， 即懸架剛度逐漸增大，剛度變化較平穩(wěn)，汽車行駛的 平順性好。但 主、 副簧間易積泥垢，要加裝護(hù)套。. 二、螺旋彈簧非獨(dú)立懸架 缺陷： 螺旋彈簧只能接受垂直力，所以必需設(shè)置橫向、縱導(dǎo)游向桿，以傳送各種力和力矩，此外其本身減振功能較小，故須加減振器。優(yōu)點(diǎn)：不需光滑，不怕泥垢，安裝時(shí)所需縱向空間小可減小車身的長(zhǎng)度及分量，分量輕。加強(qiáng)桿縱導(dǎo)游向桿橫導(dǎo)游向桿 車橋螺旋彈簧非獨(dú)立懸架普通只用作轎車的后懸架。. 空氣彈簧 810個(gè)大氣壓緊縮機(jī) 儲(chǔ)氣筒 通大氣 高度控制閥 控制桿 三、空氣彈簧非獨(dú)立懸架 缺

13、陷： 空氣彈簧只能傳送垂直力，所以設(shè)置橫、縱向 導(dǎo)向桿， 需配裝阻尼可調(diào)式減振器，協(xié)助其實(shí)現(xiàn)剛度可調(diào)。優(yōu)點(diǎn)：采用空氣彈簧懸架時(shí)，可實(shí)現(xiàn)車身高度的自動(dòng)調(diào)理。 行駛平順的要求。使車身高度在空載與滿載時(shí)能根本堅(jiān)持不變，從而實(shí)現(xiàn) 9. 壓力調(diào)理器 6. 儲(chǔ)氣罐 8. 貯氣筒 4. 控制桿 5. 空氣彈簧1. 壓氣機(jī)；3. 車身高度控制閥2、7. 空氣濾清器10. 油水分別器1、分量增大，車身、車架接近，活塞下行，充氣。2、分量減小，車身、車架遠(yuǎn)離，活塞上行，放氣。. 既做彈性元件又充任減振器，最大優(yōu)點(diǎn)即是具有變剛度特性，可保證汽車具有良好的行駛平順性；還可自動(dòng)調(diào)理車身高度。但只能接受垂直載荷，要加裝導(dǎo)

14、向機(jī)構(gòu)。適用于大型工礦用自卸車上大型電鏟將礦石從空中倒入車廂時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大沖擊。，油氣彈簧懸架可顯著地緩和沖擊，減少顛簸。四、油氣彈簧非獨(dú)立懸架緩沖塊 車架縱梁支架支架橫導(dǎo)游向桿支架車橋2根縱導(dǎo)游向桿既可傳力，又可保證車輪上、下跳動(dòng)時(shí)，主銷傾角不變，使支配穩(wěn)定。油氣彈簧車輪.油氣彈簧非獨(dú)立懸架車身高度調(diào)理演示.獨(dú)立懸架的構(gòu)造特點(diǎn)是兩側(cè)的車輪各自獨(dú)立地與車架或車身彈性銜接。 它有以下優(yōu)點(diǎn)：獨(dú)立懸架中多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧作為彈性元件。第五節(jié) 獨(dú)立懸架缺陷：構(gòu)造復(fù)雜，制造本錢高；保養(yǎng)維修不方便；在普通情況下， 車輪跳動(dòng)時(shí)，由于車輪外傾角與輪距變化較大，輪胎磨損較嚴(yán)重。 3發(fā)動(dòng)機(jī)總成的位置可以降低

15、，使汽車重心降低，同時(shí)給車輪較大的上下運(yùn)動(dòng)空間，因此，可以將懸架剛度設(shè)計(jì)得較小，使車身振動(dòng)頻率降低，以改善行駛平順性。2減少了汽車的非簧載質(zhì)量。使懸架所受的沖擊載荷減少，汽車行駛的平穩(wěn)性好。 1兩側(cè)車輪可以單獨(dú)運(yùn)動(dòng)而互不影響，在不平路面上可減少車架和車身的振動(dòng)。. 1、橫臂式獨(dú)立懸架： 單橫臂式獨(dú)立懸架不用于轉(zhuǎn)向橋 雙橫臂式獨(dú)立懸架： 兩擺臂等長(zhǎng)懸架 兩擺臂不等長(zhǎng)懸架用于轉(zhuǎn)向橋單橫臂式獨(dú)立懸架： 少用優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、緊湊，布置方便。用于后橋。缺陷：1、當(dāng)懸架變形時(shí)車輪平面將產(chǎn)生傾斜，從而改動(dòng)兩側(cè)車輪的輪距， 使車輪側(cè)向滑移、磨損嚴(yán)重。2、該懸架用于轉(zhuǎn)向輪時(shí)，會(huì)使主銷內(nèi)傾角、車輪外傾角發(fā)生較大變

16、化，對(duì)轉(zhuǎn)向支配有一定影響。(用于轉(zhuǎn)向橋)縱導(dǎo)游向桿. 單縱臂式獨(dú)立懸架不用于轉(zhuǎn)向輪 雙縱臂式獨(dú)立懸架適用于轉(zhuǎn)向輪 2、縱臂式獨(dú)立懸架： 2.雙縱臂式扭桿彈簧獨(dú)立懸架車架橫梁扭矩彈簧轎車的后懸架獨(dú)立懸架 1. 單縱臂式扭桿彈簧獨(dú)立懸架擺臂.燭式懸架優(yōu)點(diǎn)：懸架變形時(shí)，主銷定位角不發(fā)生變化。缺陷：主銷受力大時(shí)，套筒與主銷之間的摩 擦阻力大，磨損嚴(yán)重。構(gòu)造特征：主銷經(jīng)過(guò)上、下支承板固定在車架上，轉(zhuǎn)向節(jié)小巧。彈簧裝在主銷上，車輪上傳的力由主銷接受并傳送至車架。不用裝導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。防塵罩通氣管 3、車輪沿主銷挪動(dòng)的懸架燭式懸架 麥佛遜式懸架用于轎車。. 麥佛遜式懸架減振器車身 懸架總成下擺臂優(yōu)點(diǎn)：彈簧、減振器

17、充任主銷三合一體。增大了兩前輪內(nèi)側(cè)的空間，便于前輪轉(zhuǎn)向，及布置發(fā)動(dòng)機(jī)和其它部件。缺陷：車輪跳動(dòng)時(shí)，減振器的下支點(diǎn)隨下擺臂擺動(dòng)，主銷定位角會(huì)略有變化。轉(zhuǎn)向橫拉桿轉(zhuǎn)向節(jié)與下擺臂經(jīng)過(guò)球頭銷銜接. 3、橫向穩(wěn)定器 VFF橫向穩(wěn)定桿(彈簧鋼套筒 支桿彈簧座當(dāng)汽車直線行駛，橫向穩(wěn)定器不起作用。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎，車身傾斜時(shí)，彈性的穩(wěn)定桿所產(chǎn)生的改動(dòng)力矩起到阻止車身傾斜的作用。. 第六節(jié) 多軸汽車的平衡懸架一、多軸汽車采用單獨(dú)剛性懸架時(shí)，在不平道路上的危險(xiǎn)性：1、當(dāng)有彈性懸架而道路不平度較小時(shí)，雖然不一定會(huì)出現(xiàn)車輪懸空的景象，但各個(gè)車輪間的垂直載荷分配比例會(huì)有很大的改動(dòng)。在車輪垂直載荷變小甚至為零時(shí)，車輪對(duì)地面的附著力也隨之變小甚至為零。2、轉(zhuǎn)向車輪遇此情況將使汽車支配才干大大降低，失去支配。3、驅(qū)動(dòng)車輪遇此情況將不能產(chǎn)生足夠的驅(qū)動(dòng)力。此外，還會(huì)使其它車橋及車輪有超載的危險(xiǎn)。. 二、多軸汽車平衡懸架：越野車上采用較多 能保證一切車輪均能與地面有良好接觸，消除上述的危險(xiǎn)；保證中、后轎車輪垂直載荷相等的懸架，稱為平衡懸架。. 第七節(jié) 自動(dòng)懸架和半自動(dòng)懸架車輛自動(dòng)懸架系統(tǒng)是在懸架中附加一個(gè)可控制造用力安裝，通常由四部分組成： 執(zhí)行機(jī)構(gòu)：執(zhí)行控制系統(tǒng)指令。如：液壓缸、氣缸、電動(dòng)機(jī)等。 丈量系統(tǒng)：丈量系統(tǒng)各形狀，為控制系統(tǒng)提供根據(jù)。如各種傳感器。 控制系統(tǒng)：處置數(shù)據(jù)，發(fā)出各種