汽车构造第十二讲悬架
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悬架基础知识
悬架基础知识嘿，朋友们！今天咱来聊聊悬架这个听起来有点高大上的玩意儿。
你想想看，汽车要是没有悬架，那不就跟板车差不多啦！悬架就像是汽车的腿，让它能稳稳地跑在路上，还能舒舒服服地带着我们兜风呢。
悬架有啥用呢？它能让车子在过坑洼路面的时候不那么颠簸，就好像我们走路的时候，腿能帮我们调整步伐，不至于摔个大跟头。
要是没有好的悬架，那坐车可就遭罪咯，一路晃荡晃荡的，能把人给晃晕乎了。
悬架其实也有很多种类呢，就像人有不同的性格一样。
有麦弗逊式悬架，这可是很常见的一种，结构简单又实用，就像那种踏实靠谱的老伙计。
还有双叉臂悬架，它就厉害咯，能提供更强的支撑力，就像是大力士一样，能稳稳地托住车子。
再说说多连杆悬架，这可是个精细活儿，能让车子的操控性变得更好，转弯的时候更灵活，就像跳舞的人能做出各种优美的动作一样。
那怎么判断一个悬架好不好呢？这可得有点经验啦。
你可以在试驾的时候，专门找些坑洼路面或者减速带，感受一下车子的颠簸程度。
要是颠得厉害，那这悬架可能就不咋地。
但要是感觉很平稳，那这悬架肯定不错呀。
而且啊，悬架也不是一成不变的哦。
就跟人会变老一样，悬架时间长了也会老化。
这时候就得去保养啦，换个零件啥的，让它重新焕发活力。
你说这悬架是不是很重要？它关系到我们开车坐车的舒适性和安全性。
一辆好车，肯定得有一套好的悬架才行。
就像人要想跑得快、跳得高，就得有双好腿一样。
所以啊，大家在买车的时候，可千万别忽略了悬架这个重要的部分。
别光看外观好看不好看，内饰豪华不豪华，得好好了解了解它的悬架怎么样。
不然等买回去了才发现坐车不舒服，那可就晚咯！反正我觉得，悬架这东西，真的是汽车的关键之一，大家可得重视起来呀！。
汽车构造与拆装之悬架拆装介绍课件
悬架的类型包括独立悬架和非独立悬架，其中独立悬架具有更好 的舒适性和操控性，而非独立悬架则具有更高的承载能力和可靠 性。
悬架的拆装需要遵循一定的步骤和技巧，以确保拆装过程的安全 和顺利进行。
悬架的分类和特点
独立悬架：左右车轮独 立运动，提高舒适性和
操控性
非独立悬架：左右车轮 相互影响，结构简单，
成本低
辆行驶稳定性
检查轮胎磨损情况， 如有异常及时更换
或调整轮胎位置
谢谢
03
密封不良：在 安装过程中， 确保密封件安 装到位，避免 漏油、漏水等 问题。
04
平衡不良：在 安装过程中， 确保悬架平衡， 避免行驶过程 中出现抖动、 异响等问题。
悬架拆装后的检查和调整
检查悬架各部件是 否安装牢固，有无
松动或损坏
检查悬架系统的性 能是否正常，如减
震器、弹簧等
调整悬架系统的高 度和角度，确保车
如果发现拆卸过程 中，零件损坏，需 要更换新的零件。
如果发现拆卸过程中， 零件无法取出，可以 使用专用的拆卸工具 进行拆卸，或者使用 润滑剂进行润滑，以 便顺利取出。
安装过程中遇到的问题及解决方法
01
螺栓松动：在 安装过程中， 确保螺栓紧固， 避免松动导致 部件脱落。
02
部件错位：在 安装过程中， 确保部件位置 正确，避免错 位导致功能异 常。
汽车构造与拆装之悬 架拆装介绍课件
演讲人
目录
01. 悬架拆装的基础知识 02. 悬架拆装的操作步骤 03. 悬架拆装的常见问题及解决方案
1 悬架拆装的基础知识
悬架的定义和作用
悬架是汽车底盘的重要组成部分，用于连接车身和车轮。
悬架的作用是传递驱动力、制动力和转向力，并吸收路面的冲击 和振动，保持汽车行驶的稳定性和舒适性。
悬架的拆装需要遵循一定的步骤和技巧，以确保拆装过程的安全 和顺利进行。
悬架的分类和特点
独立悬架：左右车轮独 立运动，提高舒适性和
操控性
非独立悬架：左右车轮 相互影响，结构简单，
成本低
辆行驶稳定性
检查轮胎磨损情况， 如有异常及时更换
或调整轮胎位置
谢谢
03
密封不良：在 安装过程中， 确保密封件安 装到位，避免 漏油、漏水等 问题。
04
平衡不良：在 安装过程中， 确保悬架平衡， 避免行驶过程 中出现抖动、 异响等问题。
悬架拆装后的检查和调整
检查悬架各部件是 否安装牢固，有无
松动或损坏
检查悬架系统的性 能是否正常，如减
震器、弹簧等
调整悬架系统的高 度和角度，确保车
如果发现拆卸过程 中，零件损坏，需 要更换新的零件。
如果发现拆卸过程中， 零件无法取出，可以 使用专用的拆卸工具 进行拆卸，或者使用 润滑剂进行润滑，以 便顺利取出。
安装过程中遇到的问题及解决方法
01
螺栓松动：在 安装过程中， 确保螺栓紧固， 避免松动导致 部件脱落。
02
部件错位：在 安装过程中， 确保部件位置 正确，避免错 位导致功能异 常。
汽车构造与拆装之悬 架拆装介绍课件
演讲人
目录
01. 悬架拆装的基础知识 02. 悬架拆装的操作步骤 03. 悬架拆装的常见问题及解决方案
1 悬架拆装的基础知识
悬架的定义和作用
悬架是汽车底盘的重要组成部分，用于连接车身和车轮。
悬架的作用是传递驱动力、制动力和转向力，并吸收路面的冲击 和振动，保持汽车行驶的稳定性和舒适性。
汽车悬架概述
(2)弹簧刚度。弹性元件的变形程度与对它施加的力 (载荷)成正比。作用力除以变形量所得到的常数称 为弹簧刚度。
悬架 转 向
• (3)弹簧振动。当车轮驶过凸 起路面时，弹性元件迅速压缩。由于每个弹性元件有弹性， 要立即恢复原状，就会回弹，使车身向上运动。
二、弹性元件的类型
悬架 汽车悬架系统所使用的弹性元件分为金属弹簧(如钢板弹簧、螺旋弹簧和 扭杆弹簧)和非金属弹簧(如橡胶弹簧和气体弹簧)。
(1)在悬架压缩行程(车桥与车架互相移近的行程)内，减振器阻尼力应较小，以 便充分利用弹性元件的弹性，以缓和冲击； (2)在悬架伸张行程(车架与车桥相对远离的行程)内，减振器的阻尼力应较大， 以便迅速减振； (3)当车桥(或车轮)与车架的相对速度过大时，减振器应当能自动加大液流通道 截面积，使阻尼力始终保持在一定限度内，以避免承受过大的冲击载荷。 压缩行程
伸张行程
悬架 转 向
减振器与螺旋弹簧的配合
2．减振器类型 ．
悬架 转 向 (1)减振器按工作原理分为
单向作用式减振器 双向作用式减振器。 在压缩和伸张两个行程中均能起减振作用的减振器称为双向 作用式减振器，只在伸张行程中起减振作用的减振器称为单向作 用式减振器。
(2)按结构可分
双筒式减振器 单筒式减振器。
悬架 转 向
阻尼力的大小随着车架与车桥相对运动速度的增减而增减，并且与 油液粘度、孔道截面面积等因素有关。 阻尼力越大，振动衰减的也越快，但却使与其并联安装的弹性元件 的缓冲作用不能充分发挥。另外，过大的阻尼力还可能导致减振器连接 零件及车架损坏。为解决弹性元件和减振之间的这一矛盾，对减振器有 如下要求：
3．扭杆弹簧 ．
悬架 转 向
扭杆弹簧一般是用弹簧钢制成的杆件，如图所示。
汽车悬架的构造原理详解
由悬架刚度和悬架弹簧支承的质量（承载质量）所决定的车身 固有频率（亦称振动系统的自由振动频率），是影响汽车行驶平顺 性的悬架重要性能指标之一。
在悬架所受垂直载荷一定时，悬架刚度越小，则汽车固有频率 越低。
当悬架刚度一定时，簧载质量越大，则悬架垂直变形越大，而 固有频率越低。
哈尔滨工业大学（威海）
第4页
哈尔滨工业大学（威海）
2021/4/23
第19页
三、扭杆弹簧
▪ 扭杆弹簧本身是一根由弹 簧钢制成的扭杆 。当车 轮跳动时，摆臂便绕着扭 杆轴线而摆动，使扭杆产 生扭转弹性变形，借以保 证车轮与车架的弹性联系。 有的扭杆由一些矩形断面 的薄条（扭片）组合而成， 这样，弹簧更为柔软。
2021/4/23
《汽车构造》电子教案
第二十二章 悬架
第二十二章 悬架
2021/4/23
第一节 概述
第二节 减振器
第三节 弹性元件
第四节 非独立悬架
第五节 独立悬架 第六节 多轴汽车的平衡悬架 第七节 主动悬架和半主动悬架
哈尔滨工业大学（威海）
第2页
第一节 概述
▪ 悬架是车架（或承载式车身）与 车桥（或车轮）之间的一切传力 连接装置的总称。
哈尔滨工业大学（威海）
第15页
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哈尔滨工业大学（威海）
第16页
2021/4/23
目前，在国内外越来越多的汽车上采用了变截面钢板弹簧，这种少 片变截面钢板弹簧是由单片或2-3片变厚度断面的弹簧片构成的，如图 所示。其弹簧片的断面尺寸沿长度方向是变化的，片宽保持不变。这种 少片变截面钢板弹簧克服了钢板弹簧质量大，性能差的缺点。
当载荷减小，即推动活塞上移的作用力减小时，油气隔膜在高 压氮气作用下向下移动，迫使工作液经伸张阀14流回工作缸内腔，推 动活塞向下移动，车身（车架）与悬架摆臂（车桥）之间的距离变长， 直到氮气室内的压力通过工作液的传递转化为作用在活塞上的力与外 界减小的载荷相等时，活塞才停止移动。汽车在行驶过程中，油气弹 簧所受的载荷是变化的，因此活塞便相应地在工作缸中处于不同的位 置。由于氮气充满在密闭的球形气室内，作用在油气隔膜上的载荷小 时，气体弹簧的刚度较小，随着载荷的增加，气体弹簧的刚度变大， 故它具有变刚度的特性。可见，油气弹簧是空气弹簧的一种特例，它 以氮气作为弹性介质，而在气体弹簧与活塞之间引入油液作为传力介 质。
在悬架所受垂直载荷一定时，悬架刚度越小，则汽车固有频率 越低。
当悬架刚度一定时，簧载质量越大，则悬架垂直变形越大，而 固有频率越低。
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三、扭杆弹簧
▪ 扭杆弹簧本身是一根由弹 簧钢制成的扭杆 。当车 轮跳动时，摆臂便绕着扭 杆轴线而摆动，使扭杆产 生扭转弹性变形，借以保 证车轮与车架的弹性联系。 有的扭杆由一些矩形断面 的薄条（扭片）组合而成， 这样，弹簧更为柔软。
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第二十二章 悬架
第二十二章 悬架
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第一节 概述
第二节 减振器
第三节 弹性元件
第四节 非独立悬架
第五节 独立悬架 第六节 多轴汽车的平衡悬架 第七节 主动悬架和半主动悬架
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第一节 概述
▪ 悬架是车架（或承载式车身）与 车桥（或车轮）之间的一切传力 连接装置的总称。
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目前，在国内外越来越多的汽车上采用了变截面钢板弹簧，这种少 片变截面钢板弹簧是由单片或2-3片变厚度断面的弹簧片构成的，如图 所示。其弹簧片的断面尺寸沿长度方向是变化的，片宽保持不变。这种 少片变截面钢板弹簧克服了钢板弹簧质量大，性能差的缺点。
当载荷减小，即推动活塞上移的作用力减小时，油气隔膜在高 压氮气作用下向下移动，迫使工作液经伸张阀14流回工作缸内腔，推 动活塞向下移动，车身（车架）与悬架摆臂（车桥）之间的距离变长， 直到氮气室内的压力通过工作液的传递转化为作用在活塞上的力与外 界减小的载荷相等时，活塞才停止移动。汽车在行驶过程中，油气弹 簧所受的载荷是变化的，因此活塞便相应地在工作缸中处于不同的位 置。由于氮气充满在密闭的球形气室内，作用在油气隔膜上的载荷小 时，气体弹簧的刚度较小，随着载荷的增加，气体弹簧的刚度变大， 故它具有变刚度的特性。可见，油气弹簧是空气弹簧的一种特例，它 以氮气作为弹性介质，而在气体弹簧与活塞之间引入油液作为传力介 质。
《汽车构造课件》 悬架
3）悬架的分类:汽车悬架有非独立悬架和独立悬架两种类型 。非独
立悬架的结构特点是两侧车轮安装在一根整体式车桥上，一侧车 轮发生位置变化后会导致另一侧车轮也发生变化。独立悬架的结 构特点是两侧车轮分别独立地与车架弹性相连，与其配用的车桥 为断开式车桥，所以两侧车轮是相对独立、互不影响的。
非独立悬架
独立悬架
2）充气式减振器
在缸筒的下部有一个浮动活 塞2，密闭气室1中充有高压氮 气。浮动活塞把上面的油和下 面的气完全分开。
工作活塞8上装有由一组厚 度相同、直径不等、从小到大 排列的弹簧钢片组成的压缩阀4 和伸张阀7，他们能随工作活塞 运动速度大小而改变通道截面 积，从而产生不同的阻尼力。
1-密封气室； 2-浮动活塞； 3-O 形 密 封 圈； 4-压缩阀； 5-工作缸； 6-活塞杆； 7-伸张阀； 8-工作活塞
常用于轿车的后悬架。
1-后桥； 2-纵向推力杆； 3-减振器； 4-弹簧下座； 5-螺旋弹簧； 6-弹簧上座； 7-支承座
左右纵向推力杆2的前端通过带橡胶的支承座7与车身铰链，后 端与轮毂相连接，中部与后桥1焊成一体。
整个后桥、纵向推力杆与车轮可以绕支承座7的铰接点连线相对 于车身上下摆。
2、独立悬架
转向节上。套管的中部固定装着螺旋弹簧的下支座。筒式减振器 的下端与转向节相连，上端与车架相连。 汽车在不平路面上行驶时，螺旋弹簧只承受垂直载荷，车轮上所 受的纵向力、侧向力及其力矩则由转向节、套筒经主销传给车架， 使得套筒与主销之间的磨损严重。
（2）麦弗逊式独立悬架
螺旋弹簧与减振器装成 一体，构成悬架的弹性支 柱，支柱上端与车身挠性 连接（A点），下端与转 向节刚性连接。
b．前悬架支柱总成的检修
在零件全部解体后，应进行清洗、检查，必要时测量。如有下 列情况，必须更换新件：
汽车的悬架概要PPT课件
油气弹簧的形式有单气室，双气室以 及两级压力式等。单气室油气弹簧又分为 油气分隔式和油气不分隔式两种。
单气室油气分隔式油气弹簧
单气室油气不分隔式油气弹簧
双气室油气弹簧
两级压力式油气弹簧 -
第16页
23.04.2020
（1）单气室油气分隔式油气弹簧 上半球室、下半球室和橡胶油气隔膜构
成了油气分隔式弹簧，工作缸、活塞和阻尼 阀等构成了减振器。
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23.04.2020
第6页
23.04.2020
一、钢板弹簧 钢板弹簧是由若干片等宽但不等长的合
金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性 梁，多数情况下由多片弹簧组成，是汽车悬 架中应用最广泛的一种弹性元件。
-
第7页
23.04.2020
装配方法： ➢中心螺栓：用来连接各弹簧片，并保证各 片装配的相对位置。 ➢弹簧夹：当钢板弹簧反向变形时，将载荷 从主片传到下面各片，防止主片单独承载， 并防止各片横向相对移动。 ➢铆钉：将弹簧夹接在最下一片钢板上，以 免钢板弹簧变形时松脱下来，同时也要保证 弹簧变形时钢板可移动。
作转向主销。管形活塞内腔以
及活塞与工作缸壁间形成的环
形腔内都充满着工作油液。在
管形活塞头的上面有一油层，
既可以润滑活塞又可以作为气
室的密封。油层上方的空间即
为高压气室，其中充满高压氮
气，气体和油液之间没有任何
隔离装置。
-
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第19页
➢压缩行程：管形活塞上移， 一部分油液经常通孔、单向球 阀流入环行腔。 ➢伸张行程：管形活塞下移， 环行容积缩小，此时单向阀关 闭，其油液仅经通孔流会活塞 内腔，增加了伸张行程的阻尼 力。
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第10页
单气室油气分隔式油气弹簧
单气室油气不分隔式油气弹簧
双气室油气弹簧
两级压力式油气弹簧 -
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（1）单气室油气分隔式油气弹簧 上半球室、下半球室和橡胶油气隔膜构
成了油气分隔式弹簧，工作缸、活塞和阻尼 阀等构成了减振器。
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一、钢板弹簧 钢板弹簧是由若干片等宽但不等长的合
金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性 梁，多数情况下由多片弹簧组成，是汽车悬 架中应用最广泛的一种弹性元件。
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装配方法： ➢中心螺栓：用来连接各弹簧片，并保证各 片装配的相对位置。 ➢弹簧夹：当钢板弹簧反向变形时，将载荷 从主片传到下面各片，防止主片单独承载， 并防止各片横向相对移动。 ➢铆钉：将弹簧夹接在最下一片钢板上，以 免钢板弹簧变形时松脱下来，同时也要保证 弹簧变形时钢板可移动。
作转向主销。管形活塞内腔以
及活塞与工作缸壁间形成的环
形腔内都充满着工作油液。在
管形活塞头的上面有一油层，
既可以润滑活塞又可以作为气
室的密封。油层上方的空间即
为高压气室，其中充满高压氮
气，气体和油液之间没有任何
隔离装置。
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➢压缩行程：管形活塞上移， 一部分油液经常通孔、单向球 阀流入环行腔。 ➢伸张行程：管形活塞下移， 环行容积缩小，此时单向阀关 闭，其油液仅经通孔流会活塞 内腔，增加了伸张行程的阻尼 力。
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汽车构造讲课PPT悬架
结构： 减振器上端连车身， 下端连转向节 球铰连横摆臂 特点： 受力好 车轮上下运动时主 销定位角和轮距变 化 Audi100轿车、红 旗CA7220、桑塔 纳前悬架
JL1010汽车前悬架
富康轿车前悬架
螺旋弹簧单纵臂式后独立悬架
桑塔纳 轿车后 悬架
五、横向稳定器(transverse stabilizer) 作用：抗侧倾 结构： U形弹簧钢扭力杆 中间连车架，两 侧连弹簧座 原理： 两侧悬架变形相 等，稳定器不起 作用 一侧上、一侧下 时，杆受扭
特点2：钢板弹簧和车架 上装有缓冲块5和限位块 6，限制弹簧的变形量。
1. 前悬架 （ CA1091）
特点： 钢板弹簧一端为固定铰链，另一端为活动铰链。
EQ1090 前固定铰链，后滑板，单面双槽。
特点：
CA30 无卷耳，用橡胶块支承
主片不易损坏； 不用润滑吊耳处；
橡胶具有吸振降噪的作用；
扭杆弹簧的特点： 加工时可以预先产生内应力。 预扭，分左右。 具有比钢板弹簧和螺旋弹簧 都大储能能力，因此质量轻。 结构比较简单，不需要润滑。 和导向机构一起产生变刚度 特性。 可用于调节车身高度。 扭杆过短将影响舒适性、平 顺性。 面包车、越野车多用
四、气体弹簧 分类：
囊式
空气弹簧 膜式 多用于大客车和高级轿车 单气室 油气弹簧 双气室 两级压力式 多用于矿用车、越野车和高级轿车
线性马达电磁系统 （LMES）原理图
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发电式减振器馈能式电液减振器
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馈能式电液减振器（专利技术）原理图
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第四节 非独立悬架
一、纵置板簧式非独 立悬架(suspension with laminated spring or leaf spring)
简单明了的悬架构造
（此处放视频）
• 把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以 及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载式车身）上， 保证汽车的正常行驶。
（2）缓冲减振的作用： 利用弹性元件和减振器起到缓冲减振的作用；
悬架的功用和组成
1）悬架的功用 • （3）导向作用 （此处放视频）
• 利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相对于车架或 车身跳动， • （4）防止侧倾：
一般载货汽车
轿车
重型载货汽车
弹性元件
二、螺旋弹簧
• 广泛应用于独立悬架， • 在有些轿车的后轮 • 非独立悬架中， • 其弹性元件也 • 采用螺旋弹簧
弹性元件
螺旋弹簧
优点：无需润滑，不忌污泥； 安置它所需的纵向空间不大； 弹簧本身质量小 缺点： 螺旋弹簧本身没有减振作用， 必须另装减振器。 此外，螺旋弹簧只能承受垂 直载荷，故必须装设导向机 构以传递垂直力以外的各种 力和力矩。
一般载货汽车
轿车
重型载货汽车
弹性元件 之 钢板弹簧
结构： 由若干片等宽但不等长（厚度可相等也可不相等） 的合金弹簧片组成的一根近似等强度的弹性梁。 作用： 既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用。
螺栓
钢板弹簧 中心螺栓 螺母 弹簧夹 套管
卷耳
弹性元件 一、钢板弹簧
• 中心螺栓距两端卷耳中心的距离相等时，称为对称式钢板 弹簧，不相等时，称为非对称式钢板弹簧。
弹性元件
１．空气弹簧
气体弹簧－变刚度
囊式空气弹簧 膜片空气弹簧 可改变高度、刚度 特点：质量小、寿命长、高度尺寸大，弹簧刚性 可变
囊式空气弹簧
膜片空气弹簧
弹性元件
2.油气弹簧
气体弹簧－变刚度
汽车构造悬架概述PPT(共 66张)
广泛应用于轿车前悬架。
3．汽车悬架的类型
非独立悬架的特点
两侧车轮通过整体式车桥 相连，车桥通过悬架与车 架或车身相连。
如果行驶中路面不平，一 侧车轮被抬高，整体式车 桥将迫使另一侧车轮产生 运动。
2）独立悬架
独立悬架的特点
车桥是断开的，每一侧车 轮单独地通过悬架与车架 （或车身）相连，每一侧 车轮可以独立跳动。
第二十二章 悬架
主要内容
概 述 减振器 弹性元件 非独立悬架 独立悬架 多轴汽车的平衡悬架 主动悬架与半主动悬架
第一节 概 述
悬架定义
车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一 切传力连接装置的总称。
作用：
把作用于车轮的垂直反力、纵向反力和测向力以及 这些反力引起力矩传递到车架，并使车辆具有良好 的乘坐舒适性、平顺性和稳定性。
可以承受压缩载荷和扭转载 荷，由于橡胶的内摩擦较大， 橡胶弹簧还具有一定的减振 能力。
橡胶弹簧多用作悬架的副簧 和缓冲块。
第三节 减振器
减振器作用：
加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车行驶平顺 性
减振器与弹性元件并联安装
减振器原理：
通过减振器自身的运动，消耗弹簧变形储存的能量， 将其变为热能，并散发到空气中，以衰减弹簧的振 动
橡胶弹簧
单位储能高，有阻尼特性、隔振。用于缓 冲块
第二节 弹性元件
钢板弹簧
中心螺栓距两端卷耳中心 的距离相等时，称为对称 式钢板弹簧，不相等时， 称为非对称式钢板弹簧。
多片式钢板弹簧可以同时 起到缓冲、减振、导向和 传力的作用，用于货车后 悬架可以不装减振器。
变厚度断面的弹簧片
一些轻型货车和客车采用由单片或2～3片变厚度断面的弹簧片 构成的少片变截面钢板弹簧，其弹簧片的断面尺寸沿长度方向 是变化的，片宽保持不变，它可以实现汽车的轻量化。
3．汽车悬架的类型
非独立悬架的特点
两侧车轮通过整体式车桥 相连，车桥通过悬架与车 架或车身相连。
如果行驶中路面不平，一 侧车轮被抬高，整体式车 桥将迫使另一侧车轮产生 运动。
2）独立悬架
独立悬架的特点
车桥是断开的，每一侧车 轮单独地通过悬架与车架 （或车身）相连，每一侧 车轮可以独立跳动。
第二十二章 悬架
主要内容
概 述 减振器 弹性元件 非独立悬架 独立悬架 多轴汽车的平衡悬架 主动悬架与半主动悬架
第一节 概 述
悬架定义
车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一 切传力连接装置的总称。
作用：
把作用于车轮的垂直反力、纵向反力和测向力以及 这些反力引起力矩传递到车架，并使车辆具有良好 的乘坐舒适性、平顺性和稳定性。
可以承受压缩载荷和扭转载 荷，由于橡胶的内摩擦较大， 橡胶弹簧还具有一定的减振 能力。
橡胶弹簧多用作悬架的副簧 和缓冲块。
第三节 减振器
减振器作用：
加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车行驶平顺 性
减振器与弹性元件并联安装
减振器原理：
通过减振器自身的运动，消耗弹簧变形储存的能量， 将其变为热能，并散发到空气中，以衰减弹簧的振 动
橡胶弹簧
单位储能高，有阻尼特性、隔振。用于缓 冲块
第二节 弹性元件
钢板弹簧
中心螺栓距两端卷耳中心 的距离相等时，称为对称 式钢板弹簧，不相等时， 称为非对称式钢板弹簧。
多片式钢板弹簧可以同时 起到缓冲、减振、导向和 传力的作用，用于货车后 悬架可以不装减振器。
变厚度断面的弹簧片
一些轻型货车和客车采用由单片或2～3片变厚度断面的弹簧片 构成的少片变截面钢板弹簧，其弹簧片的断面尺寸沿长度方向 是变化的，片宽保持不变，它可以实现汽车的轻量化。
汽车悬架PPT课件
第3页/共35页
2）、非独立悬架： 左右车轮安装在 一根整体车桥两端，车桥则通过弹性元件与车架相连。
弹性元件
车架
车桥
第4页/共35页
（三）、弹性元件与典型悬架
1）、钢板弹簧 既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用。
螺栓
套管
钢板弹簧
中心螺栓
卷耳
弹簧夹
螺母
第5页/共35页
单片弹簧和少片弹簧
断面形式：梯形、双槽形、单槽形。 开槽为了平衡上下抗拉和抗压的能力，
第9页/共35页
弹簧套在减震器外边，节省 了安装空间，空余的大量空 间便于安装发动机
桑塔纳轿车的前悬架(麦弗逊式独立弹簧悬架)
第10页/共35页
3)、油气弹簧
油气弹簧以气体（氮-惰性气体）作为 弹性介质，用油液作为传力介质。
带隔膜式油气弹簧，它将气体和液体 分开，便于充气并防油液乳化。目前此 种弹簧多用于重型车和部分小客车上。
第30页/共35页
第31页/共35页
第32页/共35页
奥迪A6
别克凯越 桑、宝来、威姿、广州本田雅 MAZDA6
赛欧
阁
前悬架 4连杆独立 麦克弗逊 麦弗逊式独立悬 双横臂独立 高置双横臂
悬架 独立式 架定杆
悬架
式独立悬架
后悬架 复合扭转梁 多连杆独 纵向摆臂式非独 5连杆双横 E型多连杆
半独立悬架 立式
第26页/共35页
5连杆后悬架是本田轿车的特有技术，全称是5连杆双叉型独立悬架系统。具有优良的平顺 性和舒适性，因此受到广泛的欢迎。这种后悬架含5条连杆，分别是控制臂（1）、后置定 位臂（2）、上臂（3）、下臂（4）、前置定位臂（5），其中控制臂可以调整后轮前束， 布置方式见图示。5连杆后悬架的优点是构造简单，重量比较轻，也容易调整，并减少了 悬挂系统所占用的空间。该种悬架从1997年才开始应用
2）、非独立悬架： 左右车轮安装在 一根整体车桥两端，车桥则通过弹性元件与车架相连。
弹性元件
车架
车桥
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（三）、弹性元件与典型悬架
1）、钢板弹簧 既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用。
螺栓
套管
钢板弹簧
中心螺栓
卷耳
弹簧夹
螺母
第5页/共35页
单片弹簧和少片弹簧
断面形式：梯形、双槽形、单槽形。 开槽为了平衡上下抗拉和抗压的能力，
第9页/共35页
弹簧套在减震器外边，节省 了安装空间，空余的大量空 间便于安装发动机
桑塔纳轿车的前悬架(麦弗逊式独立弹簧悬架)
第10页/共35页
3)、油气弹簧
油气弹簧以气体（氮-惰性气体）作为 弹性介质，用油液作为传力介质。
带隔膜式油气弹簧，它将气体和液体 分开，便于充气并防油液乳化。目前此 种弹簧多用于重型车和部分小客车上。
第30页/共35页
第31页/共35页
第32页/共35页
奥迪A6
别克凯越 桑、宝来、威姿、广州本田雅 MAZDA6
赛欧
阁
前悬架 4连杆独立 麦克弗逊 麦弗逊式独立悬 双横臂独立 高置双横臂
悬架 独立式 架定杆
悬架
式独立悬架
后悬架 复合扭转梁 多连杆独 纵向摆臂式非独 5连杆双横 E型多连杆
半独立悬架 立式
第26页/共35页
5连杆后悬架是本田轿车的特有技术，全称是5连杆双叉型独立悬架系统。具有优良的平顺 性和舒适性，因此受到广泛的欢迎。这种后悬架含5条连杆，分别是控制臂（1）、后置定 位臂（2）、上臂（3）、下臂（4）、前置定位臂（5），其中控制臂可以调整后轮前束， 布置方式见图示。5连杆后悬架的优点是构造简单，重量比较轻，也容易调整，并减少了 悬挂系统所占用的空间。该种悬架从1997年才开始应用
汽车悬架构造
任务五
悬架
任务五
悬架
3、双向作用筒式减振器
1)工作原理 双向作用筒式减振器有三 个同心钢筒，外面的钢筒是防 尘罩，其上部的吊耳与车架相 连。中间是储油缸筒，内装有 一定量的油液(不装满)，其下 端的吊耳与车桥相连。里面是 工作缸筒，其内装满油液。它 还有四个阀，即压缩阀、伸张 阀、流通阀和补偿阀。
任务五
悬架
五、独立悬架
任务五
悬架
2、横臂式独立悬架 、
1、单横臂式独立悬架 单横臂式具有结构简单，侧倾中心高，有较强的抗侧 倾能力的优点。但随着现代汽车速度的提高，侧倾中心过 高会引起车轮跳动时轮距变化大，轮胎磨损加剧，而且在 急转弯时左右车轮垂直力转移过大，导致后轮外倾增大， 减少了后轮侧偏刚度。单横臂式独立悬挂系统多应用在后 悬挂系统上，但由于不能适应高速行驶的要求，目前应用 不多。
由于各阀门的节 流作用， 流作用，便造成 对悬架压缩运动 的阻力， 的阻力，使振动 能量衰减。 能量衰减。
伸张行程
车轮下跳， 车轮下跳，减振器 受拉伸活塞上移。 受拉伸活塞上移。
上腔容积减少， 上腔容积减少， 油压升高， 油压升高，油液 推开伸张阀， 推开伸张阀，流 入下腔。 入下腔。 由于活塞杆占去 一定空间， 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。 腔容积的增加。 储油缸中油液推 开补偿阀流入下 腔补充。 腔补充。
任务五
悬架
2、压缩行程
减振器被压缩，汽车车轮移近车 身，减振器内的活塞向下移动，下腔 的容积减小，油压升高。大部分油液 冲开流通阀流入上腔，由于上腔被活 塞杆占去了一部分空间，因而上腔增 加的容积小于下腔减小的容积，于是 另一部分油液就推开压缩阀，流回到 储油缸内。油液通过阀孔时，受到一 定的节流阻力。为克服这种节流阻力 而消耗了振动能量，使振动衰减。
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汽车构造第十二讲悬架
钢板弹簧
目前有一些汽车上采用变刚度钢板弹簧，以改善汽车 行驶平顺性。
汽车构造第十二讲悬架
钢板弹簧
在一些特种车上还采用了悬臂式钢板弹簧。
汽车构造第十二讲悬架
二、螺旋弹簧
螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成，常用于各种独立 悬架。其特点是只能承受垂直载荷。在螺旋弹簧悬架中 必须另装减振器和导向机构。
非独立悬架的优点是车轮上下跳动时定位参数变化小、 最小离地间隙不变，且结构简单成本低廉。
汽车构造第十二讲悬架
2）独立悬架
独立悬架的特点是：车桥是断开的，每 一侧车轮单独地通过悬架与车架（或车身） 相连，每一侧车轮可以独立跳动。
汽车构造第十二讲悬架
独立悬架的优点
独立悬架有如下优点：
（1）非簧载质量小 －－减少冲击载荷； （2）车桥断开，便于在设计上降低重心 －－提高汽车操纵稳定性； （3）两侧车轮可以单独跳动 －－减少车身振动； （4）允许在设计上增大车轮动行程 －－可以减小悬架刚度，降低车身振动的频率。
汽车构造第十二讲悬架
一、钢板弹簧
中心螺栓距两端卷耳中心的距离相等时，称为对称式钢 板弹簧，不相等时，称为非对称式钢板弹簧。
多片式钢板弹簧可以同时Байду номын сангаас到缓冲、减振、导向和传力 的作用，用于货车后悬架可以不装减振器。
汽车构造第十二讲悬架
钢板弹簧
一些轻型货车和客车采用由单片或2～3片变厚度断面的弹簧片 构成的少片变截面钢板弹簧，其弹簧片的断面尺寸沿长度方向 是变化的，片宽保持不变，它可以减少片与片间的干摩擦，提 高使用应力，实现汽车的轻量化。
汽车构造第十二讲悬架
3．汽车悬架的类型
现代汽车悬架的发展十分快，不断出现，崭新的悬 架装置。
悬架按结构分类： 1. 独立悬架 2. 非独立悬架
悬架按控制分类： 1. 被动悬架 2. 半主动悬架 3. 主动悬架
汽车构造第十二讲悬架
1）非独立悬架
非独立悬架的特点是：两侧车轮通过整体式 车桥相连，车桥通过悬架与车架或车身相连。 如果行驶中路面不平，一侧车轮被抬高，整体 式车桥将迫使另一侧车轮产生运动。
汽车构造第十二讲悬架
阻尼元件
悬架系统中由于弹性元件受冲击会产生振动，为衰减 振动，改善汽车行驶平顺性，与弹性元件并联安装减振 器，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器，
汽车构造第十二讲悬架
导向机构
导向机构用来传递车轮与 车身间的力和力矩，同时保 持车轮按一定运动轨迹相对 车身跳动，通常导向机构由 控制摆臂式杆件组成。钢板 弹簧本身兼起导向作用。
汽车构造第十二讲悬架
横向稳定器
在一些轿车和客车上，为防止车身在转向等情况下 发生过大的横向倾斜，在悬架系统中加设横向稳定杆。
汽车构造第十二讲悬架
横向稳定器的安装
汽车构造第十二讲悬架
2．悬架系统的自然振动频率
悬架系统的频率与汽车的平顺性（也称舒适性）有直
接关系。
n——悬架的频率； M——簧载质量； K——悬架刚度； 悬架频率 n 随簧载质量的变化而变化，人体最舒适的 频率范围为1～1.6Hz， 一般汽车固有频率为： 货车为1.5～2Hz； 客车为 1.2～1.8Hz， 轿车为1～1.3Hz。 如果要将汽车行驶过程中的频率保持在1～1.6Hz内，最 好采用变刚度悬架。
扭杆弹簧是一根弹簧钢制的杆。扭杆断面常为圆形，少 数是管形、矩形、叠片及组合式等，扭杆一端固定在车 架上，另一端上安装摆臂与车轮相连。当车轮跳动时， 摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转弹性变形， 以保证车轮与车架的弹性联接。
螺旋弹簧有刚度不变的圆柱形螺旋弹簧和刚度可 变的圆锥形螺旋弹簧或变螺距弹簧。
它与钢板弹簧相比具有不需润滑，防污性强，占用纵 向空间小，弹簧本身质量小的特点。
制做螺旋弹簧所 用的弹簧钢材料最 常用的是60Si2Mn， 更好一些的材料是 60Si2Cr和60Si2CrA。
汽车构造第十二讲悬架
三、扭杆弹簧
汽车构造第十二讲悬架
2）悬架的组成
（1）弹性元件——起缓冲作用； （2）减振元件——起减振作用； （3）导向机构——起传力和导向作用； （4）横向稳定器——防止车身产生过大侧倾。
汽车构造第十二讲悬架
弹性元件
弹性元件的作用是缓和来自路面的冲击。弹簧的种类 很多，有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、 油气弹簧和橡胶弹簧等。
第十二讲 悬架
悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间 的所有传力连接装置的总称。
悬架是汽车上的一个非常重要的系统。它不但影响汽 车的乘坐舒适性（行驶平顺性）、还对其他性能诸如通过 性、稳定性以及附着性能都有重大影响。
汽车构造第十二讲悬架
第一节 概述
1．悬架的功用和组成
1）悬架的功用 （1）把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧
向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载 式车身）上，保证汽车的正常行驶，即起传力作用；
（2）利用弹性元件和减振器起到缓冲减振的作用； （3）利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相对 于车架或车身跳动，即起导向作用； （4）利用悬架中的辅助弹性元件横向稳定器，防止车 身在转向等行驶情况下发生过大的侧向倾斜。
汽车构造第十二讲悬架
悬架特性
影响汽车平顺性的另一重要指标是阻尼比Ψ，它表达 为：
式中：k-代表悬架阻尼元件的阻力系数。 Ψ值取大，能使振动迅速衰 减，但会把路面较大的冲击传 递到车身，Ψ值取小，振动衰 减慢，受冲击后振动持续时间 长，使乘客感到不舒服。为充 分发挥弹簧在压缩行程中作用， 常把压缩行程的阻尼比Ψ设计 得比伸张小。
汽车构造第十二讲悬架
第二节 弹性元件
悬架的刚度主要是弹簧的刚度决定的，对于非独立悬 架而言，弹簧的刚度等于悬架的刚度，但对于独立悬架 而言，弹簧的刚度与悬架的刚度存在一定的函数关系。
弹簧自身的刚度特性根据结构的不同有定刚度弹簧和 变刚度弹簧。
汽车构造第十二讲悬架
一、钢板弹簧
钢板弹簧是由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而 成的一根近似等强度的弹性梁，多数情况下由多片弹簧组成。 钢板弹簧的第一片也是最长的一片为主片，其两端弯成卷耳， 内装衬套，以便用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳作铰 链连接。中心螺栓用以连接各弹簧片，并保证装配时各片的 相对位置。除中心螺栓以外，还有若干个弹簧夹（亦称回弹 夹）将各片弹簧连接在一起，以保证当钢板弹簧反向变形 （反跳）时，各片不致互相分开，以免主片单独承载，此外， 还可防止各片横向错动。
钢板弹簧
目前有一些汽车上采用变刚度钢板弹簧，以改善汽车 行驶平顺性。
汽车构造第十二讲悬架
钢板弹簧
在一些特种车上还采用了悬臂式钢板弹簧。
汽车构造第十二讲悬架
二、螺旋弹簧
螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成，常用于各种独立 悬架。其特点是只能承受垂直载荷。在螺旋弹簧悬架中 必须另装减振器和导向机构。
非独立悬架的优点是车轮上下跳动时定位参数变化小、 最小离地间隙不变，且结构简单成本低廉。
汽车构造第十二讲悬架
2）独立悬架
独立悬架的特点是：车桥是断开的，每 一侧车轮单独地通过悬架与车架（或车身） 相连，每一侧车轮可以独立跳动。
汽车构造第十二讲悬架
独立悬架的优点
独立悬架有如下优点：
（1）非簧载质量小 －－减少冲击载荷； （2）车桥断开，便于在设计上降低重心 －－提高汽车操纵稳定性； （3）两侧车轮可以单独跳动 －－减少车身振动； （4）允许在设计上增大车轮动行程 －－可以减小悬架刚度，降低车身振动的频率。
汽车构造第十二讲悬架
一、钢板弹簧
中心螺栓距两端卷耳中心的距离相等时，称为对称式钢 板弹簧，不相等时，称为非对称式钢板弹簧。
多片式钢板弹簧可以同时Байду номын сангаас到缓冲、减振、导向和传力 的作用，用于货车后悬架可以不装减振器。
汽车构造第十二讲悬架
钢板弹簧
一些轻型货车和客车采用由单片或2～3片变厚度断面的弹簧片 构成的少片变截面钢板弹簧，其弹簧片的断面尺寸沿长度方向 是变化的，片宽保持不变，它可以减少片与片间的干摩擦，提 高使用应力，实现汽车的轻量化。
汽车构造第十二讲悬架
3．汽车悬架的类型
现代汽车悬架的发展十分快，不断出现，崭新的悬 架装置。
悬架按结构分类： 1. 独立悬架 2. 非独立悬架
悬架按控制分类： 1. 被动悬架 2. 半主动悬架 3. 主动悬架
汽车构造第十二讲悬架
1）非独立悬架
非独立悬架的特点是：两侧车轮通过整体式 车桥相连，车桥通过悬架与车架或车身相连。 如果行驶中路面不平，一侧车轮被抬高，整体 式车桥将迫使另一侧车轮产生运动。
汽车构造第十二讲悬架
阻尼元件
悬架系统中由于弹性元件受冲击会产生振动，为衰减 振动，改善汽车行驶平顺性，与弹性元件并联安装减振 器，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器，
汽车构造第十二讲悬架
导向机构
导向机构用来传递车轮与 车身间的力和力矩，同时保 持车轮按一定运动轨迹相对 车身跳动，通常导向机构由 控制摆臂式杆件组成。钢板 弹簧本身兼起导向作用。
汽车构造第十二讲悬架
横向稳定器
在一些轿车和客车上，为防止车身在转向等情况下 发生过大的横向倾斜，在悬架系统中加设横向稳定杆。
汽车构造第十二讲悬架
横向稳定器的安装
汽车构造第十二讲悬架
2．悬架系统的自然振动频率
悬架系统的频率与汽车的平顺性（也称舒适性）有直
接关系。
n——悬架的频率； M——簧载质量； K——悬架刚度； 悬架频率 n 随簧载质量的变化而变化，人体最舒适的 频率范围为1～1.6Hz， 一般汽车固有频率为： 货车为1.5～2Hz； 客车为 1.2～1.8Hz， 轿车为1～1.3Hz。 如果要将汽车行驶过程中的频率保持在1～1.6Hz内，最 好采用变刚度悬架。
扭杆弹簧是一根弹簧钢制的杆。扭杆断面常为圆形，少 数是管形、矩形、叠片及组合式等，扭杆一端固定在车 架上，另一端上安装摆臂与车轮相连。当车轮跳动时， 摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转弹性变形， 以保证车轮与车架的弹性联接。
螺旋弹簧有刚度不变的圆柱形螺旋弹簧和刚度可 变的圆锥形螺旋弹簧或变螺距弹簧。
它与钢板弹簧相比具有不需润滑，防污性强，占用纵 向空间小，弹簧本身质量小的特点。
制做螺旋弹簧所 用的弹簧钢材料最 常用的是60Si2Mn， 更好一些的材料是 60Si2Cr和60Si2CrA。
汽车构造第十二讲悬架
三、扭杆弹簧
汽车构造第十二讲悬架
2）悬架的组成
（1）弹性元件——起缓冲作用； （2）减振元件——起减振作用； （3）导向机构——起传力和导向作用； （4）横向稳定器——防止车身产生过大侧倾。
汽车构造第十二讲悬架
弹性元件
弹性元件的作用是缓和来自路面的冲击。弹簧的种类 很多，有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、 油气弹簧和橡胶弹簧等。
第十二讲 悬架
悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间 的所有传力连接装置的总称。
悬架是汽车上的一个非常重要的系统。它不但影响汽 车的乘坐舒适性（行驶平顺性）、还对其他性能诸如通过 性、稳定性以及附着性能都有重大影响。
汽车构造第十二讲悬架
第一节 概述
1．悬架的功用和组成
1）悬架的功用 （1）把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧
向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载 式车身）上，保证汽车的正常行驶，即起传力作用；
（2）利用弹性元件和减振器起到缓冲减振的作用； （3）利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相对 于车架或车身跳动，即起导向作用； （4）利用悬架中的辅助弹性元件横向稳定器，防止车 身在转向等行驶情况下发生过大的侧向倾斜。
汽车构造第十二讲悬架
悬架特性
影响汽车平顺性的另一重要指标是阻尼比Ψ，它表达 为：
式中：k-代表悬架阻尼元件的阻力系数。 Ψ值取大，能使振动迅速衰 减，但会把路面较大的冲击传 递到车身，Ψ值取小，振动衰 减慢，受冲击后振动持续时间 长，使乘客感到不舒服。为充 分发挥弹簧在压缩行程中作用， 常把压缩行程的阻尼比Ψ设计 得比伸张小。
汽车构造第十二讲悬架
第二节 弹性元件
悬架的刚度主要是弹簧的刚度决定的，对于非独立悬 架而言，弹簧的刚度等于悬架的刚度，但对于独立悬架 而言，弹簧的刚度与悬架的刚度存在一定的函数关系。
弹簧自身的刚度特性根据结构的不同有定刚度弹簧和 变刚度弹簧。
汽车构造第十二讲悬架
一、钢板弹簧
钢板弹簧是由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而 成的一根近似等强度的弹性梁，多数情况下由多片弹簧组成。 钢板弹簧的第一片也是最长的一片为主片，其两端弯成卷耳， 内装衬套，以便用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳作铰 链连接。中心螺栓用以连接各弹簧片，并保证装配时各片的 相对位置。除中心螺栓以外，还有若干个弹簧夹（亦称回弹 夹）将各片弹簧连接在一起，以保证当钢板弹簧反向变形 （反跳）时，各片不致互相分开，以免主片单独承载，此外， 还可防止各片横向错动。