轎車懸架培訓(xùn)教材

乘用車懸架知識(shí)培訓(xùn)2008年9月8日乘用車研究院質(zhì)量管理部

1、懸架系統(tǒng)布置

懸架的設(shè)計(jì)總是與整車的設(shè)計(jì)緊密相連的，整車預(yù)布置通常包括動(dòng)力總成的預(yù)布置和懸架的預(yù)布置。在基本確定了整車的總體尺寸、驅(qū)動(dòng)型式、相應(yīng)的輪胎、最小的目標(biāo)轉(zhuǎn)彎半徑后就可以進(jìn)行懸架的預(yù)布置了。在懸架的預(yù)布置過程中主要考慮以下幾點(diǎn)：整車姿態(tài):一般來說，整車姿態(tài)是通過懸架的布置來設(shè)定的，可以說懸架的布置決定了整車姿態(tài)。一旦整車姿態(tài)確定后，在以后更改就比較困難了。通常整車在滿載狀態(tài)下的整車姿態(tài)是0～0.5°之間。如下圖所示：■前懸架的布置:

前懸架的型式主要有非獨(dú)立鋼板彈簧懸架、麥弗遜獨(dú)立懸架、雙橫臂獨(dú)立懸架、多連桿獨(dú)立懸架和雙橫臂獨(dú)立懸架的一些變形。懸架在目前的轎車和部份的輕型客車、輕型貨車的前懸架大多采用獨(dú)立懸架，一般在整車設(shè)計(jì)之初就已確定了懸架的型式。下面以麥弗遜為例來說明一下前懸架的設(shè)計(jì)過程。在前懸架的布置過程中主要從以下幾點(diǎn)來考慮：1.1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)幾何尺寸的確定在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，首先要確定轉(zhuǎn)向梯形，以保證車輪能繞一個(gè)轉(zhuǎn)向中心在不同的圓周上作無滑動(dòng)的純滾動(dòng)。對(duì)轎車來說，通常采用斷開式轉(zhuǎn)向梯型機(jī)構(gòu)，有時(shí)為了提高車輛的靈活性，減小轉(zhuǎn)彎半徑而改變轉(zhuǎn)向梯型；當(dāng)然，初步確定的時(shí)候可以不這樣考慮。根據(jù)初步設(shè)定的最小轉(zhuǎn)彎半徑和相應(yīng)的計(jì)算公式及阿克曼轉(zhuǎn)角的關(guān)系可以初步確定左右車輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系，同時(shí)結(jié)合相應(yīng)的前縱梁布置產(chǎn)生的幾何約束就可以確定左右車輪的轉(zhuǎn)角。同時(shí)可以初步選定轎車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角傳動(dòng)比，一般為15-17。qo

Ackermannerrorq12q定義轉(zhuǎn)向半徑，轉(zhuǎn)向角和阿克曼角阿克曼角關(guān)系：Ctgα1-Ctgα2=q/p

最小轉(zhuǎn)彎半徑公式：1.2主銷尺寸的定義主銷幾何尺寸的定義主要包括，主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角和它們的偏置距。主銷后傾角和主銷相對(duì)輪心的偏置距一起保證輪胎的側(cè)向力回正力距以利于汽車的直線行駛；主銷內(nèi)傾角保證車輛低速行駛條件下的自動(dòng)回正性。同樣，對(duì)主銷的初步取值也是通過經(jīng)驗(yàn)來選取或者通過對(duì)參考樣車的測(cè)量來獲得。一般對(duì)轎車的前獨(dú)立懸架來說主銷后傾角在3°～4°左右，主銷內(nèi)傾角在10°～15°左右；主銷內(nèi)傾后傾角確定后相應(yīng)的主銷偏置距和拖距也就確定了。主銷后傾角示意圖主銷內(nèi)傾角示意圖1.3前懸架幾何尺寸的定義在主銷的幾何尺寸確定以后，結(jié)合輪胎、副車架、輪胎轉(zhuǎn)角的幾何約束就可以開始確定前懸架的設(shè)計(jì)硬點(diǎn)。首先定義主銷上的A點(diǎn)，A點(diǎn)在輪輞和等速萬向節(jié)中間，位置越低越好。（越低則地面的激勵(lì)對(duì)球頭銷的側(cè)向力偏?。┤缦聢D所示：

A點(diǎn)即下球頭銷的中心，A點(diǎn)與B點(diǎn)的連線即是主銷在整車坐標(biāo)中XZ平面的投影。圖中清晰的顯示了定義設(shè)計(jì)硬點(diǎn)A要考慮的邊界條件。定義主銷上控制點(diǎn)B時(shí)，在一般的懸架中盡可能的將位置設(shè)計(jì)的低一些；這樣有利于獲得更大的主銷內(nèi)傾角，提高車輛低速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向回正力矩。但是要考慮輪胎上、下跳動(dòng)目標(biāo)和B點(diǎn)的支撐的功能性；特別對(duì)于麥弗遜前懸架來說B點(diǎn)的位置越高越好，有利于平衡掉滑柱的橫向分力，減小滑柱導(dǎo)桿的摩檫。（公式驗(yàn)證）1.4減振器的布置在X-Z平面內(nèi)定義減震器時(shí)通常讓減振器軸線跟主銷軸線重合，這是最簡(jiǎn)單和最有效的解決方案。（但如此無法減小減振器活塞桿對(duì)油封的橫向力）如下圖所示在雙橫臂前懸架（或雙叉臂前懸架）中，由于空間的原因通常減振器和彈簧做成總成件；在Y-Z平面內(nèi)定義減震器（包括彈簧）時(shí)主要考慮的是杠桿比。在麥弗遜懸架中通常根據(jù)輪胎尺寸定義C點(diǎn)（需要的話要考慮防滑鏈）。D點(diǎn)是控制臂旋轉(zhuǎn)軸線和通過A點(diǎn)的Y-Z平面的交點(diǎn)。A,、B、D點(diǎn)的相互位置決定了輪胎上下跳過程中的輪距的變化和外傾角的回正性。為了得到足夠的輪胎上下跳過程中外傾角的回正性，可以通過將B點(diǎn)向內(nèi)移，但是所有這些都要同懸架的其他特性綜合考慮；具體可以在懸架幾何運(yùn)動(dòng)分析中考慮。1.5控制臂旋轉(zhuǎn)軸線的定義控制臂軸線的主要根據(jù)抗制動(dòng)點(diǎn)頭來角定義，如果增加在X-Z平面內(nèi)的傾角（即E點(diǎn)比F點(diǎn)低），抗點(diǎn)頭能力就能提高；當(dāng)然這需要和后懸架匹配。在橫向上如果布置允許的話總是希望盡量的長(zhǎng)一些（S12目前較長(zhǎng)，力臂變長(zhǎng)，受力變?。辉谙嗤腁點(diǎn)行程下，擺臂越長(zhǎng)橫向擺角越小，有利于提高橡膠襯套的壽命。同時(shí)在Y-Z平面內(nèi)應(yīng)保證前懸架的側(cè)傾中心高在0～120mm的范圍內(nèi)。1.6轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)硬點(diǎn)的布置轉(zhuǎn)向桿系與懸架導(dǎo)向桿系在輪胎上下跳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)上會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，這個(gè)干涉主要引起輪胎前束的變化。在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)幾何尺寸的所有點(diǎn)的定義中，對(duì)于點(diǎn)H主要通過考慮阿克曼角和輪胎幾何約束來確定。定義I點(diǎn)的位置時(shí)主要考慮輪胎上下跳過程中的前束變化最小化。根據(jù)懸架桿系的幾何運(yùn)動(dòng)關(guān)系確定I點(diǎn)；將I點(diǎn)放在輪胎上下跳過程中H點(diǎn)所形成的圓弧的中心。依據(jù)上述步驟在三維制圖軟件中可以確定各個(gè)設(shè)計(jì)硬點(diǎn)的坐標(biāo)。獲得了這些前懸架設(shè)計(jì)硬點(diǎn)的空間坐標(biāo)后，可以通過相應(yīng)的公式得出前懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析；目前更多的是運(yùn)用ADMAS軟件進(jìn)行分析?！龊髴壹艿牟贾?后懸架主要是扭轉(zhuǎn)梁和拖曳臂的非獨(dú)立懸架，這些類型的后懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，懸架參數(shù)也教容易控制；但是后排乘客的舒適性也較低。目前轎車用的后懸架選用多連桿的趨勢(shì)越來越明顯。。缺點(diǎn)是：零件數(shù)增加，公差要求更嚴(yán)格，加工成本增加；試驗(yàn)測(cè)試復(fù)雜；承載能力相對(duì)較弱。在后懸架的設(shè)計(jì)時(shí)需要基本確定汽車斷面尺寸、輪胎上跳和下跳行程、是否要驅(qū)動(dòng)保護(hù)、輪胎規(guī)格、承載能力、整車操縱目標(biāo)、前懸架特征和零部件采用的工藝。有了以上的基本輸入后，一般分以下幾點(diǎn)對(duì)后懸架進(jìn)行布置。2.1選擇連桿數(shù)目和梯形結(jié)構(gòu)：對(duì)于一款中級(jí)轎車一般采用兩連桿或者三連桿的居多。通常把具有兩根橫向連桿的獨(dú)立懸架叫著兩連桿獨(dú)立懸架，具有三根橫向連桿的獨(dú)立懸架叫著三連桿獨(dú)立懸架（如下圖所示）。連桿越多意味著橡膠襯套應(yīng)用的也越多，過多的使用橡膠襯套意味著需要冒更多的可能出現(xiàn)的問題。兩連桿獨(dú)立懸架外傾角能夠通過橫向拉桿的幾何運(yùn)動(dòng)來控制。兩聯(lián)桿后獨(dú)立懸架三聯(lián)桿后獨(dú)立懸架三連桿的車輪外傾和前束的控制可以分別通過各自的調(diào)節(jié)桿完成。因此三連桿的獨(dú)立懸架調(diào)節(jié)車輪外傾和前束對(duì)拖曳臂橡膠襯套的變形影響要小。2.2后懸架各控制點(diǎn)的安裝位置在布置之出首先要明確哪些懸架的控制硬點(diǎn)連接在車身上，哪些點(diǎn)懸架的控制硬點(diǎn)連接在副車架上。將這些點(diǎn)布置在副車架上會(huì)花費(fèi)更多的成本和增加整車的重量，但是能提高對(duì)前束和車輪外傾的控制精度，提高過濾震動(dòng)噪音的能力。對(duì)于一款中級(jí)轎車而言通常都將控制外傾和前束連桿上的設(shè)計(jì)硬點(diǎn)和主橫向擺臂的設(shè)計(jì)硬點(diǎn)布置在副車架上。通常來說對(duì)點(diǎn)1（拖曳臂與車身連接點(diǎn)）和16（車輪中心）設(shè)定按以下幾點(diǎn)來做布置：制動(dòng)點(diǎn)頭和加速抬頭的關(guān)系；整車尺寸和白車身的幾何約束；是否需要做后輪驅(qū)動(dòng)的保護(hù)。為了控制整車的制動(dòng)點(diǎn)頭和加速抬頭現(xiàn)象，通常點(diǎn)1的z軸坐標(biāo)要高于點(diǎn)16（輪心）的z軸坐標(biāo)。2.3后懸架主銷如圖所示，后主銷軸是黃色和藍(lán)色平面的交線。黃色平面是拖曳臂襯套的正交面，藍(lán)色的平面是車輪外傾角控制臂軸線和主橫向擺臂產(chǎn)生的平面，通常二者是平行的。由于橡膠襯套的彈性變形，這樣確定的只是初步的主銷。其余的關(guān)系與前懸架的一致。相當(dāng)于轉(zhuǎn)向橫拉桿2.4橫向擺臂的長(zhǎng)度和方向在滿足布置的幾何約束的前提下，主橫向擺臂越長(zhǎng)越好（越長(zhǎng)對(duì)襯套的壽命越小）；俯視方向上盡量與后軸平行（搞不明白），在保護(hù)四驅(qū)時(shí)與后軸的夾角越小越好（搞不明白）。同時(shí)保證后懸架的側(cè)傾中心高在80～150mm的范圍內(nèi)。對(duì)于車輪外傾控制臂和前束調(diào)節(jié)桿的布置，在滿足布置的條件下長(zhǎng)度和方向主要跟據(jù)懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系來決定。如下圖所示：后驅(qū)保護(hù)前束和車輪外傾調(diào)節(jié)桿2.5減振器和緩沖塊和彈簧的布置可以根據(jù)實(shí)際的布置需要來選擇。與彈簧一樣，杠桿比越接近1越好。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請(qǐng)盡量言簡(jiǎn)意賅的闡述觀點(diǎn)。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機(jī)的啟動(dòng)、換向；

2.輔機(jī)的啟動(dòng)；

3.為氣動(dòng)裝置提供氣源；

4.為氣動(dòng)工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor空壓機(jī)分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)單級(jí)活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長(zhǎng)的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動(dòng)件少（軸承與滑片），潤(rùn)滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜，防止磨損及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作；平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī)，至今使用十萬小時(shí)以上，依然完好如初，按十萬小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長(zhǎng)達(dá)33年之久。因此，將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過?；?葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng)：

A

進(jìn)氣過濾器

B

空氣進(jìn)氣閥

C

壓縮機(jī)主機(jī)

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動(dòng)疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機(jī)

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)

渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開發(fā)并問世的高科技?jí)嚎s機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長(zhǎng)壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī)，已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長(zhǎng)，被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。

由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。

渦旋式壓縮機(jī)零部件少，只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的。活塞式空氣壓縮機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強(qiáng)對(duì)氣缸的冷卻，省功、對(duì)氣缸潤(rùn)滑有益。二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時(shí)，發(fā)生膨脹，使實(shí)際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動(dòng)發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對(duì)容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3）吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過程中機(jī)件吸熱，所以在吸氣過程中，機(jī)件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強(qiáng)對(duì)氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理4）漏泄的影響內(nèi)漏：排氣閥（回漏）；外漏：吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數(shù)λl來衡量（0.90-0.98）。保證措施：氣閥的嚴(yán)密閉合，氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴(yán)密配合。5）氣體流動(dòng)慣性的影響當(dāng)吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣行程相反時(shí)，造成氣缸壓力較低，氣體比容增大，吸氣量下降。保證措施：合理的設(shè)計(jì)進(jìn)氣管長(zhǎng)度，不得隨意增減進(jìn)氣管的長(zhǎng)度，保證濾器的清潔。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理上述五條原因使實(shí)際與理論循環(huán)不同。4）漏泄的影響5）氣體流動(dòng)慣性的影響1）余隙容積Vc的影響2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響3）吸氣預(yù)熱的影響2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理3.排氣量和輸氣系數(shù)理論排氣量Vt----單位時(shí)間內(nèi)活塞所掃過的氣缸容積。實(shí)際排氣量Q：Q=Vt

λ輸氣系數(shù)λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影響余隙容積Vc的影響進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣預(yù)熱的影響二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理指示功率pi

：按示功圖計(jì)算的功率理論功率Ps、PT：按理論循環(huán)計(jì)算的功率

P