汽車構(gòu)造懸架

第二十二章懸架主要內(nèi)容概述減振器彈性元件非獨立懸架獨立懸架多軸汽車的平衡懸架主動懸架與半主動懸架第一節(jié)概述懸架定義車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間的一切傳力連接裝置的總稱。作用：把作用于車輪的垂直反力、縱向反力和測向力以及這些反力引起力矩傳遞到車架，并使車輛具有良好的乘坐舒適性、平順性和穩(wěn)定性。一、懸架組成與功用主要構(gòu)成：三部分彈性元件：緩沖減振器：減振導向桿系：傳力并約束車橋運動軌跡另外一些車輛上還要加裝橫向穩(wěn)定器：提高懸架的側(cè)傾角剛度二、懸架系統(tǒng)的自然振動頻率也稱振動系統(tǒng)的固有頻率,是影響平順性的重要性能指標，也稱為車輛的偏頻，取值范圍一般在1~1.6Hz之間。自然振動頻率由汽車簧載質(zhì)量和懸架剛度決定。由公式可知:

1)垂直載荷一定時，懸架剛度越小，自然振動頻率越低，一定載荷下懸架垂直變形大。貨車結(jié)構(gòu)難保證，故其自然頻率一般較高。

2)剛度一定時，簧載質(zhì)量越大，變形越大，自然頻率越低。

為使汽車從空載到滿載的范圍變化時，車身自然振動頻率基本保持不便，要求懸架剛度是可調(diào)的。三、懸架的分類

非獨立懸架：兩側(cè)車輪剛性連接在一起，只能共同運動的懸架

廣泛應用于貨車、客車和轎車后橋獨立懸架：兩側(cè)車輪由斷開式車橋連接，車輪單獨通過懸架于車架連接，可以單獨跳動。廣泛應用于轎車前懸架。3．汽車懸架的類型

非獨立懸架的特點兩側(cè)車輪通過整體式車橋相連，車橋通過懸架與車架或車身相連。如果行駛中路面不平，一側(cè)車輪被抬高，整體式車橋?qū)⑵仁沽硪粋?cè)車輪產(chǎn)生運動。2）獨立懸架獨立懸架的特點車橋是斷開的，每一側(cè)車輪單獨地通過懸架與車架（或車身）相連，每一側(cè)車輪可以獨立跳動。第二二節(jié)節(jié)彈彈性性元元件件鋼板板彈彈簧簧螺旋旋彈彈簧簧扭桿桿彈彈簧簧空氣氣彈彈簧簧油氣氣彈彈簧簧橡膠膠彈彈簧簧懸架架的的彈彈性性元元件件主主要要有有：：組成成的的懸懸架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡簡單單，，工工作作可可靠靠，，剛剛度度大大，，適適用用于于非非獨獨立立懸懸架架。。制造造工工藝藝簡簡單單，，不不需需要要潤潤滑滑，，安安裝裝的的縱縱向向空空間間小小，，質(zhì)質(zhì)量量小小。。應應用用于于獨獨立立懸懸架架。。單位位質(zhì)質(zhì)量量的的儲儲能能高高，，結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡簡單單，，不不需需要要潤潤滑滑，，方方便便布布置置。。統(tǒng)稱稱為為氣氣體體彈彈簧簧，，具具有有變變剛剛度度特特性性，，可可調(diào)調(diào)整整車車身身高高度度，，提提高高汽汽車車的的舒舒適適性性和和平平順順性性。。應應用用于于高高級級大大巴巴和和高高級級轎轎車車。。單位位儲儲能能高高，，有有阻阻尼尼特特性性、、隔隔振振。。用用于于緩緩沖沖塊塊第二二節(jié)節(jié)彈彈性性元元件件鋼板板彈彈簧簧中心心螺螺栓栓距距兩兩端端卷卷耳耳中中心心的的距距離離相相等等時時，，稱稱為為對稱稱式式鋼鋼板板彈彈簧簧，不不相相等等時時，，稱稱為為非對對稱稱式式鋼鋼板板彈彈簧簧。多片片式式鋼鋼板板彈彈簧簧可可以以同同時時起起到到緩沖沖、、減減振振、、導導向向和和傳傳力力的的作作用用，用用于于貨車車后后懸懸架架可可以以不不裝裝減減振振器器。變厚厚度度斷斷面面的的彈彈簧簧片片一些些輕輕型型貨貨車車和和客客車車采采用用由由單單片片或或2～～3片片變變厚厚度度斷斷面面的的彈彈簧簧片片構(gòu)構(gòu)成成的的少少片片變截截面面鋼鋼板板彈彈簧簧，其彈簧片的的斷面尺寸沿沿長度方向是是變化的，片片寬保持不變變，它可以實實現(xiàn)汽車的輕輕量化。二、螺旋彈簧簧螺旋彈簧用彈彈簧鋼棒料卷卷制而成，常用于各種獨獨立懸架。特點是沒有減振和導導向功能，只能承受垂垂直載荷。在螺旋彈簧懸懸架中必須另另裝減振器和和導向機構(gòu)，，前者起減振振作用，后者者用以傳遞垂垂直力以外的的各種力和力力矩，并起導導向作用。三、扭桿彈簧簧扭桿彈簧本身身是一根由彈彈簧鋼制成的的桿。扭桿斷面通常常為圓形，少少數(shù)為矩形或或管形。其兩兩端形狀可以以做成花鍵、、方形、六角角形或帶平面面的圓柱形等等等，以便一一端固定在車車架上，另一一端固定在懸懸架的擺臂上上。擺臂還與與車輪相連。。當車輪跳動時時，擺臂便繞繞著扭桿軸線線擺動，使扭扭桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彈性變形，，借以保證車車輪與車架的的彈性聯(lián)系。。四、氣體彈簧簧氣體彈簧是在在一個密封的的容器中充入入壓縮氣體，，利用氣體可壓縮性性實現(xiàn)彈簧的的作用。氣體彈簧的特特點：作用在在彈簧上的載載荷增加時，，容器中氣壓壓升高，彈簧簧剛度增大；；反之，當載載荷減小時，，氣壓下降，，剛度減小。。氣體彈簧具有有理想的變剛剛度特性。1．空氣彈簧簧囊式空氣彈簧簧由夾有簾線線的橡膠氣囊囊和密閉在其其中的壓縮空空氣所組成。。氣囊有單節(jié)和和多節(jié)式，節(jié)節(jié)數(shù)越多，彈彈性越好，但但密封性越差差。膜式空氣彈簧簧的密閉氣囊囊由橡膠膜片片和金屬壓制制件組成。與囊式相比，，其剛度較小小，車身自然然振動頻率較較低；尺寸較較小，在車上上便于布置，，故多用在轎車上上。2．油氣彈簧簧油氣彈簧一般般以惰性氣體氮為彈性介質(zhì)，，用油液作為為傳力介質(zhì)，，由氣體彈簧簧和相當于減減振器的液壓壓缸組成。單氣室油氣彈彈簧單氣室油氣分分隔式油氣彈彈簧單氣室油氣不不分隔式油氣氣彈簧雙氣室油氣彈彈簧兩級壓力式油油氣彈簧五、橡膠彈簧簧橡膠彈簧利用用橡膠本身的的彈性起彈性性元件的作用用?？梢猿惺軌嚎s載荷和扭扭轉(zhuǎn)載荷，由于橡膠的的內(nèi)摩擦較大大，橡膠彈簧簧還具有一定定的減振能力。橡膠彈簧多用用作懸架的副簧和和緩沖塊。第三節(jié)減減振器減振器作用：：加速車架與車車身振動的衰衰減，以改善善汽車行駛平平順性減振器與彈性性元件并聯(lián)安安裝減振器原理：：通過減振器自自身的運動，，消耗彈簧變變形儲存的能能量，將其變變?yōu)闊崮?，并并散發(fā)到空氣氣中，以衰減減彈簧的振動動液力減振器的的工作原理活塞在缸筒內(nèi)內(nèi)往復運動，，油液從一個個內(nèi)腔流入另另一個，孔壁壁與油液以及及液體分子的的內(nèi)摩擦形成成對振動的阻阻尼力，使車車身和車架的的振動能量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為熱能，，并被油液和和減振器殼體體吸收，最后后散發(fā)到大氣氣中減振器阻尼力力的要求減振器隨懸架架一起被壓縮縮時，其阻尼尼力要小，以以便讓彈性元元件充分的吸吸收振動能量量，緩和沖擊擊在減振器與懸懸架一起被拉拉伸時，減振振器的阻尼力力要大，以便便讓彈簧振動動得到迅速衰衰減，降低駕駕駛員的疲勞勞；在車架與車橋橋之間運動速速度過大時，，減振器應該該具有泄荷通通道，使其阻阻尼力保持在在一定限度范范圍內(nèi)壓縮變形大，，阻力小拉伸變形小，，阻力大一、雙向作用用筒式減振器器雙向筒式減振振器的工作過過程壓縮行程連桿和活塞一一起向下運動動工作缸下腔油油液壓力增高高拉伸閥和補償償閥關(guān)閉；下腔的高壓打打開流通閥；；壓縮閥開，液液體自壓縮閥閥流出到儲油油筒；阻尼力逐漸增增大。當活塞運動速速度很快，下下腔油壓很大大，克服壓縮縮閥壓緊彈簧簧，壓縮閥完完全打開，阻阻尼力不再增增加。起到泄泄荷作用。伸張閥流通閥補償閥壓縮閥拉伸行程連桿和活塞一一起向上運動動工作缸上腔油油液壓力增高高伸張閥開，油油液通過伸張張閥流向下腔腔；節(jié)流孔的節(jié)流流作用產(chǎn)生阻阻尼力當活塞運動速速度很快，上上腔油壓很大大，克服伸張張閥的壓緊彈彈簧，伸張閥閥完全打開，，阻尼力不再再增加。起到到泄荷作用。。伸張閥流通閥補償閥壓縮閥補償閥打開，，儲油筒中油油液流入到下下腔；一、雙向作用用筒式減振器器二、新型減振振器充氣式減振器器優(yōu)點：采用浮動活塞塞，減少一套套底閥內(nèi)充高壓氣體體，能有效衰衰減高頻振動動，有助于消消除噪音；缺點：充氣工藝復雜雜，修理困難難，由于是單單筒的，缸筒筒變形后，減減振器不能工工作。阻力可調(diào)式減減振器特點：阻尼特性可以以根據(jù)行駛工工況和懸架參參數(shù)的變化，，進行調(diào)解，，使車輛性能能更好工作原理：根據(jù)汽車載荷荷的變化，調(diào)調(diào)整減振器的的節(jié)流孔的流流通面積，進進而調(diào)整阻尼尼。當載荷增加時時，節(jié)流孔流流通面積減小小，阻尼力增增大。載荷減減小時的情況況相反。第四節(jié)非非獨立懸架架特點：結(jié)構(gòu)簡單，工工作可靠；采用鋼板彈簧簧非獨立懸架架時，省去導導向結(jié)構(gòu)，方方便布置。廣泛引用于貨貨車前、后懸懸架和轎車后后懸架分類：鋼板彈簧非獨獨立懸架；螺旋彈簧非獨獨立懸架；空氣彈簧非獨獨立懸架油氣彈簧非獨獨立懸架第四節(jié)非獨獨立懸架縱置板簧式非非獨立懸架主主要由鋼板彈彈簧和減振器器組成?？v置板簧式非非獨立懸架縱置板簧式非非獨立懸架采用主副簧結(jié)結(jié)構(gòu)的鋼板彈彈簧懸架目的：通過主副簧先先后起作用，，得到變剛度度特性提高汽汽車平順性。。副簧在上：剛度突變，不不利于汽車平平順性。副簧在下：副簧逐漸起作作用，具有剛剛度漸變的特特點，有利于于汽車平順性性。二、螺旋彈簧簧非獨立懸架架螺旋彈簧非獨獨立懸架由螺螺旋彈簧、減減振器、縱向向推力桿和橫橫向推力桿組組成。常用于轎車的的后懸架。三、空氣彈簧簧非獨立懸架架空氣彈簧非獨獨立懸架主要要由囊式空氣氣彈簧、壓氣氣機、車身高高度調(diào)節(jié)控制制閥、控制桿桿等組成。采用空氣彈簧簧懸架容易實實現(xiàn)車身高度度的自動調(diào)節(jié)節(jié)。四、油氣彈簧簧非獨立懸架架油氣彈簧非獨獨立懸架主要要由油氣彈簧簧（兼起減振振器作用）、、橫向推力桿桿、縱向推力力桿等組成推力桿起導向和傳力的作用。第五節(jié)獨獨立懸架結(jié)構(gòu)特點：兩側(cè)車輪獨立立的與車架或或車身彈性連連接優(yōu)點兩側(cè)車輪運動動互不影響，，減少振動，，消除車輪偏偏擺減小非簧載質(zhì)質(zhì)量，懸架受受到的沖擊載載荷小，利于于平順性；可以采用斷開開式車橋，降降低整車重心心；可降低懸懸架剛度，改改善平順性缺點結(jié)構(gòu)復雜、制制造成本高，，維護不便車輪引起輪矩矩變化，加劇劇輪胎磨損獨立懸架的類類型獨立懸架的類類型單橫臂式獨立立懸架其特點是當懸懸架變形時，，車輪平面將將產(chǎn)生傾斜而而改變兩側(cè)車車輪與路面接接觸點間的距距離——輪距距，致使輪胎胎相對于地面面?zhèn)认蚧?，，破壞輪胎和和地面的附著著。這種懸架用于于轉(zhuǎn)向輪時，，會使主銷內(nèi)內(nèi)傾角和車輪輪外傾角發(fā)生生較大的變化化，對于轉(zhuǎn)向向操縱有一定定影響，故目目前在前懸架架中很少采用用。雙橫臂式獨立立懸架兩擺臂不等長長的懸架兩擺臂不等長長的懸架單縱臂式獨立立懸架如果轉(zhuǎn)向輪采采用單縱臂式式獨立懸架，，車輪上下跳跳動將使主銷銷后傾角產(chǎn)生生很大變化。。因此，單縱縱臂式獨立懸懸架一般多用用于不轉(zhuǎn)向的的后輪。桑塔納和捷達達轎車的后懸懸架結(jié)構(gòu)相同同，也屬于單單縱臂式獨立立懸架。雙縱臂式獨立立懸架雙縱臂式獨立立懸架的兩個個縱臂長度一一般做成相等等，形成平行行四連桿機構(gòu)構(gòu)。車輪上下下跳動時，主主銷的后傾角角保持不變，，這種形式的的懸架適用于于轉(zhuǎn)向輪。螺旋彈簧單縱縱臂式獨立懸懸架單縱臂式獨立立懸架三、車輪沿主主銷移動的懸懸架燭式懸架其優(yōu)優(yōu)點是當懸架架變形時，主主銷的定位角角不會發(fā)生變變化，僅輪距距、軸距稍有有改變；有利利于汽車的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向操縱性和和行駛穩(wěn)定性性。缺點是側(cè)向力力全部由套筒筒和主銷承受受，二者間的的摩擦阻力大大，磨損嚴重重。因此，這這種結(jié)構(gòu)形式式目前很少采采用。2．麥弗遜式式（車輪沿主主銷移動）2．麥弗遜獨立懸懸架也稱滑柱連桿桿式懸架燭式懸架的改改進，用下擺擺臂克服了滑滑動立柱受力力狀況。側(cè)向向力大部分由由下擺臂承受受。屬于無主銷懸懸架：滑動立柱上支支點和下擺臂臂外端的球鉸鉸中心構(gòu)成主主銷軸線。優(yōu)點：前輪內(nèi)側(cè)布置置空間較大，，方便前置前前驅(qū)動布置。。2．麥弗遜式式懸架弗遜式懸架是是目前前置前前驅(qū)動轎車和和某些輕型客客車應用比較較普遍的懸架架結(jié)構(gòu)形式。。筒式減振器為為滑動立柱，，橫擺臂的內(nèi)內(nèi)端通過鉸鏈鏈與車身相連連，外端通過過球鉸鏈與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向節(jié)相連。。減振器的上端端與車身相連連，減振器的的下端與轉(zhuǎn)向向節(jié)相連，車車輪所受的側(cè)側(cè)向力大部分分由橫擺臂承承受，其余部部分由減振器器活塞和活塞塞桿承受。筒式減振器上上鉸鏈的中心心與橫擺臂外外端球鉸鏈中中心的連線為為主銷軸線，，此結(jié)構(gòu)也為為無主銷結(jié)構(gòu)。四、單斜臂式式獨立懸架單斜臂式獨立立懸架的結(jié)構(gòu)構(gòu)介于單橫臂臂和單縱臂之之間多用于后輪驅(qū)驅(qū)動汽車的后后懸架上。四、單斜臂式式獨立懸架五、橫向穩(wěn)定定器原因：轎車的獨立懸懸架較軟。高高速轉(zhuǎn)向時，，車身傾斜。。作用：在汽車高速行行駛中轉(zhuǎn)向時時，通過橫向向穩(wěn)定桿增強強懸架系統(tǒng)的的剛度，減小小車身的橫向向傾斜和橫向向角振動。第六節(jié)多軸軸汽車的平衡衡懸架1．等臂式平平衡懸架等臂式平衡懸懸架是三軸和和四軸越野汽汽車上普遍采采用的一種平平衡懸架結(jié)構(gòu)構(gòu)形式。鋼板板彈簧的兩端端自由地支承承在中、后橋橋半軸套管上上的滑板式支支架內(nèi)。2．擺擺臂