3.4悬架(课件）-《汽车底盘构造与维修》同步教学（北理工版）

3.4悬架 3.4.1悬架概述 汽车在行驶过程中时时都处于路面各种载荷的作用下，这些载荷通过行驶系统传向车身，造成车身振动，因此，汽车上专门设置了具有弹性的悬架系统以消除各种过大的振动，保证汽车的平稳行驶。 1.悬架的作用 悬架是车架与车桥之间的弹性联结装置的统称。它的作用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些力所造成的力矩传递到车架上，以保证汽车行驶平顺。 悬架结构形式它们大多由弹性元件、阻尼元件、导向元件和横向稳定装置等构成，如图3-55所示。 下一页 返回 3.4悬架 2.悬架的类型 根据汽车悬架结构的不同，通常分为独立悬架和非独立悬架两大类。 (1)独立悬架独立悬架是两侧车轮分别独立地通过弹性元件与车架(或车身)弹性地连接，如图3 -56 ( a)所示。当一侧车轮受冲击，其运动不直接影响到另一侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式的。 (2)非独立悬架非独立悬架如图3 -56 (b)所示。其特点是两侧车轮安装于一整体式车桥，车轮连同车桥一起通过弹性元件是挂在车架或车身上，当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮，当车轮上下跳动时定位参数变化小。 上一页 下一页 返回 3.4悬架 3.悬架的组成 悬架一般由弹性元件、减振器、导向装置和横向稳定杆组成。 (1)弹性元件汽车悬架上常采用的弹性元件有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、橡胶弹簧、气体弹簧等。 ①钢板弹簧钢板弹簧又叫叶片弹簧，它是由若干不等长的合金弹簧片由下到上、从短至长依次叠加在一起然后用弹簧夹和中心螺栓固定组合成一根近似等强度的弹性梁，如图3-57所示。 上一页 下一页 返回 3.4悬架 钢板弹簧作为弹性元件，除了起缓冲减振作用外，还可以传递力和力矩。工作时利用弹簧片与片之间的摩擦阻尼起到衰减振动作用。当钢板弹簧在汽车上纵向布置时，除能承受垂直载荷外，还能承受横向载荷、纵向推力及其力矩，从而兼起导向机构的作用。 中心螺栓4用来连接各弹簧片，并保证各片的装配时的相对位置。中心螺栓到两端卷耳中心的距离可以相等，也可以不相等。相等的钢板弹簧称为对称式钢板弹簧，如图3-57(a)所示，不相等的则称为非对称式钢板弹簧，如图3-57 (b)所示。 上一页 下一页 返回 3.4悬架 ②螺旋弹簧螺旋弹簧是用柱形弹簧钢卷制而成，有刚度不变的圆柱形等螺距螺旋弹簧和刚度可变的圆锥形螺旋弹簧，如图3-58所示。 螺旋弹簧大多应用在独立悬架上，尤以前轮独立悬架采用广泛。有些轿车后轮非独立悬架也有采用螺旋弹簧作弹性元件的。 由于螺旋弹簧只承受垂直载荷，并且螺旋弹簧变形时，本身无摩擦，无减振作用，所以在以它用做弹性元件的悬架中要加设导向机构和减振器，以用于导向、传力和衰减因冲击而产生的振动。 上一页 下一页 返回 3.4悬架 ③扭杆弹簧扭杆弹簧总成用铬钒合金弹簧钢制成，它的表面经过加工很光滑。通常为保护扭杆表面，在其上涂有环氧树脂，并包一层玻璃纤维，再涂一层环氧树脂，最后涂上沥青和防锈油漆，以防腐蚀和损坏表面，从而提高扭杆弹簧的使用寿命。 从截断面上看，扭杆弹簧有圆形、管形、矩形、叠片及组合式等，目前使用最多是圆形扭杆，呈长杆状，两端可以加工成花键或六角形等。如图3-59所示。 上一页 下一页 返回 3.4悬架 ④橡胶弹簧橡胶本身有弹性，它可承受压缩和扭转载荷，吸收振动，橡胶可制成任何形状，无噪声，不需要润滑，橡胶弹簧承重能力较小，用作辅助弹簧，或悬架部件的衬套、垫块、挡块及其他支撑件，如图3-60所示。 ⑤气体弹簧气体弹簧主要有空气弹簧和油气弹簧两种。气体弹簧是以空气做弹性介质，即在一个密闭的容器内装入压缩空气(气压为0. 5-1 MPa )，利用气体的可压缩性实现弹簧的作用。这种弹性元件叫空气弹簧，它分为囊式和膜式空气弹簧，如图3-61所示。图3-62 所示是油气弹簧简图。 上一页 下一页 返回 3.4悬架 (2)减振器当汽车在不平坦的道路上行驶时车身会发生振动，为加速汽车车架和车身振动的衰减，改善汽车行驶的平顺性，汽车悬架中均设有减振器，它与弹性元件并联安装在车架与车桥(车轮)上，如图3 - 63所示。 上一页 下一页 返回 3.4悬架 1)减振器的工作原理当车架与车桥做往复相对运动时，减振器油反复从一个腔室通过窄小的孔隙流入另一个腔室。利用油液流动产生的阻力来消耗振动和冲击的能量。 在车桥与车架互相靠近时，减振器活塞为压缩行程，如图3-64 ( a )所示，油液从下腔通过节流孔和阀，进入上腔。 在车桥与车架互相远离时，减振器活塞为伸张行程，如图3-64 ( b )所示，油液从上腔通过节流孔和阀，进入下腔。 当车桥(或车轮)与车架的相对速度过大时，从而加大液流通道