汽车课件_第九章__悬架.

第五节悬架§5.1概述5.1.1功用1、是弹性地连接车桥与车架或车身，缓和行驶中车辆受到的由不平路面引起的冲击力，保证乘坐舒适和货物完好；2、迅速衰减由于弹性系统引起的振动；3、传递垂直、纵向、侧向反力及其力矩；4、起导向作用，使车轮按一定轨迹相对于车身运动。5.1.2组成一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。5.1.3分类1、非独立悬架两侧车轮安装于一整体式车桥上，车轮连同车桥一起通过弹性元件悬挂在车架或车桥上。2、独立悬架两侧车轮独立地与车架或车身弹性连接，当一侧车身受到冲击时，其运动不会直接影响到另一侧车轮。车桥弹性元件车架断开式车桥5.1.4汽车性能对悬架的要求由于人体所习惯的垂直振动频率约为1～1.6Hz,所以车身振动的固有频率应接近或处于人体所适应的范围。为了使空载和满载时的固有频率一致或变化很小,需要把悬架刚度做成可变或可调的.目前的电控悬架就能满足此种目的。§5.2独立悬架优点：1、两侧车轮可以单独跳动，可减少车身振动，消除车轮偏摆；2、降低非簧载质量，提高平均车速；3、断开式车桥，可降低汽车重心，提高行驶稳定性；4、提供了较大的车轮跳动空间，因此减小悬架刚度，降低汽车偏频，提高平顺性。缺点：结构复杂、制造成本高，维护不便，车轮引起轮矩变化，加剧轮胎磨损。独立悬架结构类型（按车轮运动形式）1、车轮在汽车横向平面内运动（横臂式独立悬架）2、车轮在汽车纵向平面内运动（纵臂式独立悬架）3、车轮沿主销移动（烛式悬架、麦弗逊式独立悬架）4、车轮在汽车斜向平面内运动（单斜臂式独立悬架）5.2.1横臂式独立悬架横臂式独立悬架分为单横臂式和双横臂式两种双横臂式独立悬架，其两个横摆臂有等长的和不等长的。凌志LS400的前悬架，其车轮外倾角和主销后倾角是可以调整的。5.2.2纵臂式独立悬架纵臂式独立悬架也分为单纵臂式和双纵臂式两种。1.单纵臂式独立悬架1.单纵臂式独立悬架1.单纵臂式独立悬架1.单纵臂式独立悬架2.双纵臂式独立悬架5.2.3车轮沿主销移动的独立悬架1.烛式独立悬架2.麦弗逊式独立悬架前轮采用麦弗逊式独立悬架时，常见的调整部位及调整方法如下：（1）改变转向节与横摆臂外端的位置。（2）改变弹性支柱上支座的位置。（3）改变转向节上端的位置。5.2.4独立悬架的拆装与调整1.桑塔纳2000前悬架的组成5.3.1纵置钢板弹簧非独立悬架优点：结构简单，工作可靠。采用钢板弹簧的非独立悬架中，省却了导向结构，方便布置。§5.3非独立悬架主、副簧的钢板弹簧通过主副簧先后起作用，得到变刚度特性提高汽车平顺性。缺点：副簧起作用的瞬间，悬架的刚度变化很突然，对行驶平顺形不利。应用：中型货车后悬架。5.3.2螺旋弹簧非独立悬架一般只用作轿车的后悬架，具有纵向布置方便，便于维护和保养的特点。由于螺旋弹簧只能承受较小侧向力。因此需要加装横向推力杆和纵向推力杆。螺旋弹簧套在减振器的外面，必须加装导向机构。5.3.3空气弹簧非独立悬架必须装有减震器和导向机构。可以实现车身高度的调节。5.3.4油气弹簧非独立悬架有变刚度特性，可以保证汽车有良好的平顺性。尺寸较小，对整车布置有利。应用：大型矿用自卸车。§5.3悬架的主要零部件一、弹性元件1、钢板弹簧由若干不等长的合金弹簧片叠加在一起组合成一根近似强度的梁。(1）、作用既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用。（2）、结构套管螺母中心螺栓卷耳弹簧夹2、钢板弹簧的安装弹簧片之间的摩擦力可起到衰减振动和导向的作用。非独立悬架在弹簧片之间涂上较稠的润滑剂，可以减少磨损。在弹簧片之间夹入塑料垫片，可减少噪声。3、单片弹簧和少片弹簧特点：断面尺寸沿长度方向变化；减轻重量，节约材料。二.螺旋弹簧大多应用在独立悬架上与轿车的后轮非独立悬架上，分为可变刚度的圆柱形螺旋弹簧和刚度可变的圆锥形螺旋弹簧。1、材料用弹簧钢棒料卷制而成。2、特点无需润滑、抗污染、安装所需空间小、质量轻。3、性能无减振及导向作用，必须另加减震器及导向机构。4、应用桑塔纳轿车的前悬架麦弗逊式独立弹簧悬架当车轮转向跳动时，车轮沿主销转动。刚度可变的锥形弹簧三、扭杆弹簧扭杆弹簧是一根由弹簧钢制成的杆，其一端固定在车架上，另一端通过摆臂与车轮相连，当车轮跳动时，摆臂便绕扭杆轴线摆动，是扭杆产生扭转弹性变形。摆臂扭杆四、气体弹簧1、气体弹簧定义以空气做弹性介质，即在一个密闭的容器内装入压缩空气（气压为0.5～1MPa），利用气体的可压缩性实现弹簧的作用。2、分类1）气体弹簧主要有空气弹簧和油气弹簧两种。2）空气弹簧分为囊式和膜式空气弹簧。囊式气体弹簧膜式气体弹簧3、气体弹簧的结构1）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。膜式空气弹簧：密闭气囊由橡胶和金属压制件组成。特点：体积小、寿命长、弹簧刚性可变2）油气弹簧（1）油气弹簧定义以气体（氮-惰性气体）作为弹性介质，用油液作为传力介质。（2）分类：单气室、双气室、两级压力式等。油气不分割式油气分隔式单气室油气弹簧又分为油气分隔式和油气不分隔式两种，前者可防止油液乳化，且便于充气五、横向稳定器现代轿车悬架很软，即固有频率很低，为提高悬架的侧倾角刚度，减小横向倾斜，常在悬架中添设横向稳定器（杆）以保证良好操纵稳定性。横向稳定器1、功用及要求（1）、功用：吸收振动能量，使车架与车身振动迅速衰减，改善汽车行驶的平顺性。弹性元件减振器车架半轴六、减振器（2）减振器的阻尼力要随汽车振动速度的增加而增大，随汽车振动速度降低而减小。2、工作原理油液通过阀体上的阻尼孔在工作缸的上下工作腔之间的流动，并因此产生阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，并被油液和减振器壳体吸收，最后散发到大气中。3、减振器的要求（1）在压缩行程（车桥和车架相互靠近），减振器阻尼力较小，以便充分发挥弹性元件的弹性作用，缓和冲击。这时，弹性元件起主要作用。（2）在悬架伸张行程中（车桥和车架相互远离），减振器阻尼力应大，迅速减振。（3）当车桥（或车轮）与车桥间的相对速度过大时，要求减振器能自动加大液流量，使阻尼力始终保持在一定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。4、分类双向作用筒式减振器单向作用筒式减振器（伸张行程）还有采用新式减振器，它包括充气式减振器和阻力可调式减振器。六、双向作用筒式减振器1、双向作用筒式减振器的结构1）组成：储油筒、工作缸、活塞连杆分总成、底阀、导向器、防尘罩等。双向筒式减振器有四个阀：伸张阀、补偿阀、压缩阀、流通阀。伸张阀和压缩阀分别是拉伸行程和压缩行程的卸载阀。补偿阀和流通阀分别在拉伸和压缩行程中补偿油液，避免上下腔中出现真空。2）结构伸张阀流通阀压缩阀补偿阀活塞杆防尘罩活塞储油钢桶导向座2、工作原理（1）压缩行程车桥与车架互相靠近容积减少，油压升高，油液打开流通阀，流入上腔。由于上腔容积被活塞杆用去部分空间，所以油液一部分油液打开压缩阀流入储油缸。由于各阀门的节流作用，便造成对悬架压缩运动的阻力，使振动能量衰减。（2）伸张行程车桥与车架互相远离上腔容积减少，油压升高，油液推开伸张阀，流入下腔。由于活塞杆占去一定空间，所以自上腔流入的油液不足以充满下腔容积的增加。储油缸中油液推开补偿阀流入下腔补充。由于各阀门的节流作用，便造成对悬架伸张运动的阻力，使振动能量衰减。压缩阀和伸张阀上有常通小孔隙。当振动速度较小时，只靠这些小孔工作。当振动速度较大时，才打开阀门工作。阻尼力随振动速度变化。由于伸张阀弹簧刚度比压缩阀的大，而且伸张阀上的常通孔隙的直径也比压缩阀的小，就保证了减振器在伸张行程内产生的阻尼力比在压缩行程内产生的大。2、充气式减振器优点（1）使结构简化，重量减轻。（2）由于减振器里充有高压氮气，并可消除噪声。（3）由于充气式减振器的工作缸和活塞直径都大于相同条件的双向作用筒式减振器，因而其阻尼力更大，工作可靠性更强。（4）充气式减振器内部的高压气体和油液被浮动活塞隔开，消除了油的乳化现象。历届高考题选择题1．汽车减振器广泛采用的是（）A.单向作用筒式B.双向作用筒式C.阻力可调式D.摆臂式2．上海桑塔纳轿车前悬架采用（）悬架。A．横臂式B．纵臂式C．烛式D．麦弗逊式名词解释1.汽车悬架填空题1．悬架是由__________、__________和减振器组成。综合题（6分）题69图为双向筒式减振器示意图，试根据题图回答下列问题。图中活塞杆的零件序号是；导向座的零件序号是。在减振器压缩行程中，下腔的油液经号阀进入上腔室，同时多余的油液经号阀进入贮油筒。在减振器伸张行程中，上腔的油液经号阀进入下腔室，同时贮油筒内的油液在真空度作用下，经号阀进入下腔室加以补充。67.（5分）如图所示为汽车悬架，试根据题图回答下列问题。（1）序号1的零件名称为；2；（2）此图为悬架；（3）这种悬架的特出优点是，便于。简答题74．（6分）结合题74图汽车悬架图形分析其结构特点。知识拓宽：1、写出下列悬架的名称2、写出下列零件的名称123453、写出下列零件的名称14、写出下列零件的名称12341234567