弹性元件和减震器
第23讲、减振器和弹性元件
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）
汽车底盘机械系统检修
（1）双向作用筒式减振器
结构：
伸张阀 活塞杆 储油桶 工作缸 防尘罩
流通阀
导向座
活塞 压缩阀 补偿阀
汽车底盘机械系统检修
工作原理
压缩行程：
车轮靠近车架
伸张阀
容积减少，油压 升高，油液打开 流通阀，经过流 通阀流入上腔。
汽车底盘机械系统检修
车架
车桥
汽车底盘机械系统检修
第二节 弹性元件
汽车上常用的弹性元件有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆 弹簧和气体弹簧等。
汽车底盘机械系统检修
1、钢板弹簧 作用： 既有弹性元件的作用，又可起到导向和减振作用 。 结构： 套管 螺栓 钢板弹簧 中心螺栓 弹簧夹
卷耳
螺母
汽车底盘机械系统检修
普通钢板弹簧的构造及布置形式
2、螺旋弹簧 制造： 用弹簧钢棒料卷制而成。 特点：无需润滑、抗污染、安装所需空间小、质量轻。 性能： 没有减振作用，必须另加减震器。 用途：轿车前轮独立悬架
汽车底盘机械系统检修
应用：
桑塔纳轿车的前悬架
当车轮转向跳动时， 车轮延主销转动。
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
扭杆
汽车底盘机械系统检修
4、气体弹簧 分为空气弹簧和油气弹簧两种 在一个密封的容器中充人压缩气体，利用气体的可压缩性 实现其弹簧作用
空气弹簧的刚度是可变的
结构复杂、制造成本高 只能承受轴向载荷，故气体弹簧悬架中必须设置纵向和横 向推力杆的导向机构 空气弹簧悬架中还必须有减振器
汽车底盘机械系统检修
3、扭杆弹簧
汽车减震
汽车减震系统的物理结构、原理及措施班级：农机1206 姓名：唐政伟学号：12110304206一．摘要汽车是现代社会中最主要也是最重要的交通工具之一，随着社会文明的进步，人们对汽车舒适性要求越来越高，汽车减震系统也越来越得到人们重视，舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。
所以，汽车悬架是组成汽车减震系统的主要组成成分。
汽车悬架包括弹性元件，减振器和传力装置等三部分，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。
它们共同作用达到给汽车减震的目的。
二．正文悬架系统是指车身、车架和车轮之间的一个连接结构系统，而这个结构系统包含了避震器、悬架弹簧、防倾杆、悬吊副梁、下控臂、纵向杆、转向节臂、橡皮衬套和连杆等部件。
当汽车行驶在路面上时因地面的变化而受到震动及冲击，这些冲击的力量其中一部份会由轮胎吸收，但绝大部分是依靠轮胎与车身间的悬架装置来吸收的。
悬架作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。
同时，汽车悬架又是保证汽车行驶安全的重要部件。
因此，汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。
汽车悬架包括弹性元件，减振器和传力装置等三部分，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。
从轿车上来讲，弹性元件多指螺旋弹簧，它只承受垂直载荷，缓和及抑制不平路面对车体的冲击，具有占用空间小，质量小，无需润滑的优点，但由于本身没有摩擦而没有减振作用。
弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧等。
减振器指液力减振器，是为了加速衰减车身的振动，它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。
减振器的类型有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。
传力装置是指车架的上下摆臂等叉形刚架、转向节等元件，用来传递纵向力，侧向力及力矩，并保证车轮相对于车架 ( 或车身 ) 有确定的相对运动规律。
悬架系统介绍
工作过程:
主动悬架系统的控制中枢是一个微电脑控制模块，在整车行驶过程中，悬架上 的多种传感器分别收集各种行车信息（车速、制动力、踏板速度、车身垂直方向 的振幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据 ），电脑不断接收这些数据并与预 先设定的临界值进行比较，选择相应的悬架状态。 同时，微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件，通过动力装置产生的作用 力控制执行单元相应的功能特性，从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求 的悬架运动。 另外，主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起 弹簧变形时，主动悬架会产生一个与惯性力相对抗的力，减少车身位置的变化。 例如当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度，电脑根据 传感器的信息，与预先设定的临界值进行比较计算，立即确定在什么位置上将多 大的负载加到悬架上，使车身的倾斜减到最小。
４）多连杆式独立悬架 所谓多连杆悬挂，顾名思义就是通过各种连杆配置把车轮与车身相连的 一套悬挂机构。而连杆数量在3根以上才称为多连杆，目前主流的连杆数量 为5连杆。因此其结构要比双叉和麦弗逊复杂很多。
减震 原理
减震原理
减震器是一种用于减少机械设备振动和冲击的装置，通过吸收、分散或减弱振动和冲击的能量，保护机械设备的安全稳定运行。
减震器的原理包括两个方面：一是利用弹性元件吸收振动能量，二是利用流体介质减小或消散冲击力。
弹性元件是减震器中的重要组成部分。
它可以是弹簧、橡胶等具有一定弹性能力的材料。
当机械设备发生振动时，弹性元件可以通过弹性变形来吸收部分振动能量，使得振动幅度减小。
同时，弹性元件还可以起到缓冲的作用，使振动更加平稳。
流体介质也是减震器中常用的原理之一。
流体介质可以是气体、液体等，在机械设备中起到缓冲、减震、消散冲击力的作用。
当机械设备发生冲击时，流体介质可以通过在其内部流动和压缩来吸收和消散冲击力，减小对机械设备的影响。
减震器在工程领域中有着广泛的应用。
例如，在汽车领域中，减震器被用于降低行驶时车身的振动和冲击，提高乘坐舒适性和操控性能。
在建筑领域中，减震器被用于减少地震震动对建筑物的影响，保护建筑物和人员的安全。
总之，减震器通过利用弹性元件和流体介质的原理，能够减少机械设备的振动和冲击，提高设备的稳定性和安全性。
学习任务10 悬架
哈尔滨工业大学出版社
汽车底盘构Байду номын сангаас与维修
4、气体弹簧（如图10-4） 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0.5～1MPa），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。空 气弹簧在轿车上有采用尤其在 主动悬架中被采用。这种弹簧 随着载荷的增加，容器内压缩空气压力升高，使 其弹簧刚度也随之增加，载荷减少，弹簧压力也 随空气压力减少而下降，因而这种弹簧有其理想 的弹性特性。
图10-5油气弹簧
哈尔滨工业大学出版社
汽车底盘构造与维修
二、减振器 汽车在不平的路面行驶时，四个车轮在垂直方向会受到不 同力的作用，悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动， 为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减振 器。 为衰减振动，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器， 其工作原理是当车架（或车身）和车桥间受振动出现相对 运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器腔内的油液便 反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔 壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼 力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散 发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时，阻尼力随 车架与车桥（或车轮）之间的相对运动速度增减，并与油 液粘度有关。减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任 务，阻尼力过大，将使悬架弹性变坏，甚至使减振器连接 件损坏。因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾。
减振器零件材料分类
减振器零件材料分类
减振器是一种用于减少机械系统振动和冲击的装置，它通常由多种材料组成。
根据其功能和用途，减振器的零件材料可以分为以下几类：
1. 金属材料，金属材料通常用于减振器的结构部分，以提供强度和稳定性。
常见的金属材料包括钢、铝合金、铜合金等。
这些材料具有良好的机械性能和耐腐蚀性，适用于减振器的支撑结构和连接部件。
2. 弹性材料，弹性材料用于制造减振器的缓冲部分，以吸收振动和冲击能量。
常见的弹性材料包括橡胶、聚氨酯、弹簧钢等。
这些材料具有较好的弹性和耐磨性，能够有效减少机械系统的振动传递。
3. 润滑材料，润滑材料通常用于减振器的摩擦部分，以降低摩擦阻力和磨损。
常见的润滑材料包括润滑油、润滑脂、聚四氟乙烯等。
这些材料能够减少摩擦热和磨损，提高减振器的使用寿命和性能稳定性。
4. 吸音材料，吸音材料用于减振器的消声部分，以降低噪音和
声波传播。
常见的吸音材料包括泡沫塑料、玻璃纤维、吸音板等。
这些材料能够有效吸收声波能量，减少机械系统产生的噪音和震动。
综上所述，减振器的零件材料主要包括金属材料、弹性材料、
润滑材料和吸音材料，它们各自发挥着重要的作用，共同构成了减
振器的功能和性能。
摩托车减震器工作原理
摩托车减震器工作原理
摩托车减震器的工作原理可以分为两个方面：弹性元件和液压阻尼。
首先，摩托车减震器使用弹性元件来减小行驶时遇到的颠簸和震动。
弹性元件通常是由弹簧制成，它们连接到车辆的底部和车轮之间的重要链接部位。
当摩托车通过不平的地面时，弹簧会压缩和释放，以吸收和减少震动。
这些弹簧的硬度和弹性特性对摩托车的行驶舒适性和稳定性有很大影响。
其次，摩托车减震器还采用液压阻尼来控制减震活动。
液压阻尼系统通常由阻尼器、活塞和油箱组成。
当摩托车通过颠簸路面时，弹簧的压缩和释放会使阻尼器内的活塞来回移动。
活塞上装有阻尼油，当活塞移动时，阻尼油通过阻尼孔进出。
通过控制阻尼孔的大小和数量，可以控制减震器的行程和阻尼力。
这样，摩托车减震器能够在一定程度上吸收和分散来自路面的能量，提升行驶的平稳性和舒适性。
综上所述，摩托车减震器的工作原理在于通过弹性元件和液压阻尼来减少路面震动，提供更平稳和舒适的行驶体验。
第13讲 减振器和弹性元件
·油液流经这些阀时，产生了阻尼力
·伸张阀弹簧刚度和预紧力比压缩阀的大，伸张行程油液的流通面积也比压缩行程小，减振器在伸张行程所产生的最大阻尼力远远大于压缩行程的最大阻尼力
·压缩行程是弹性元件起主要作用；伸张行程是减振器起主要作用
3、减振器的类型
·悬架广泛采用液力减振器，原理是利用液体流动的阻力来消耗振动的能量
·在压缩和伸张两行程内均能起减振作用的减振器称为双向作用式减振器
·另有一种减振器仅在伸张行程内起作用，称为单向作用式减振器。目前汽车上广泛采用双向作用筒式减振器。
4、双向作用筒式减振器
（1）结构：双向作用筒式减振器一般都具有四个阀，即压缩阀、伸张阀、流通阀和补偿阀。
·悬架一般由弹性元件、导向装置和减振器等组成
1）弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷，缓冲并抑制不平路面所引起的冲击
2）减振器用以加快振动的衰减，使车身和车轮的振动得以控制
3）导向装置是用来传递纵向力、侧向力及其力矩，并保证车轮有正确的运动关系
4）横向稳定器是一种辅助弹性元件，以防止车身在不平路面上行驶或转向时发生过大的横向倾斜
·非独立悬架的特点：结构简单，成本低，车轮上下跳动时定位参数变化小，在货车和一些大客车上普遍采用，部分轿车后悬架也有采用
2)独立悬架
·独立悬架是每一侧车轮单独通过悬架与车桥相连，每个车轮能独立上下运动而无相互影响。
·车桥是断开式
·独立悬架车轮接地性好，行驶平顺性和操纵稳定性都优于非独立悬架，前轮定位角可以调节，在轿车上得到广泛应用
（2）工作原理(视频)
1）压缩行程
·车身下降，减振器受压缩，活塞下移，工作缸下腔减小，上腔增大。下腔油压高于上腔，油液压开流通阀进入上腔
cdc减震器工作原理
cdc减震器工作原理CDC减震器是一种常用的减震器，被广泛应用于建筑工程中，用于减少地震或其他振动对建筑物及其设备的影响，保护建筑物的安全性。
其工作原理涉及液压力的转化和能量的消耗，以下是相关的参考内容：1. 工作原理概述CDC减震器是一种基于液压力和弹性元件的减震装置。
其主要工作原理可以简单概括为：在地震或其他振动作用下，CDC减震器通过液压力的转化，消耗地震能量和振动能量，使建筑物的振动幅度减小，保护建筑物的安全。
2. 液压力的转化CDC减震器中的液压力起着至关重要的作用。
当地震或其他振动作用于建筑物时，建筑物上的荷载会引起CDC减震器内的液体发生流动。
而液体的流动将使减震器内部的节流阀打开或关闭，使液压力发生转化。
3. 能量的消耗CDC减震器通过液压力的转化来消耗地震能量和振动能量，从而减小建筑物的振动幅度。
当地震或其他振动发生时，减震器内的液体流动会通过节流阀实现能量的消耗。
节流阀的作用是限制液体流动的速度，使能量以热的形式散发，从而抑制振动的传递。
4. 弹性元件的作用在CDC减震器中，弹性元件也起着重要的作用。
弹性元件通常由橡胶或金属制成，具有一定的弹性。
当地震或其他振动作用于建筑物时，弹性元件可以吸收部分振动能量，并将其转化为弹性形变能量。
通过弹性元件的作用，CDC减震器可以更好地保护建筑物的安全。
5. 与其他减震器的比较CDC减震器相较于其他减震器具有以下优势：- CDC减震器拥有较高的承载能力，可以适应大范围的振动条件；- CDC减震器结构简单，易于安装和维护；- CDC减震器对于建筑物的振动幅度有较好的控制效果，可以提供较高的减震能力。
总结：CDC减震器是一种基于液压力和弹性元件的减震装置，其工作原理涉及液压力的转化和能量的消耗。
在地震或其他振动作用下，CDC减震器通过液压力的转化消耗地震能量和振动能量，使建筑物的振动幅度减小，保护建筑物的安全。
与其他减震器相比，CDC减震器具有较高的承载能力、简单的结构和较好的振动控制效果。
减震器简述
减震器简述摘要减振器是铁道机车车辆上的一个重要部件。
由于机车车辆的车轮与钢轨面之间是钢对钢的接触，因此，车轮表面的不规则和轨道的不平顺都直接经车轮传到悬挂部件上去，使机车车辆各部分高频和低频振动。
如果这种振动不经过减振器来衰减，就会降低机械部件的结构强度和使用寿命，恶化运行品质。
油压减振器其性能优劣直接影响到行车的安全性和舒适性。
尤其近年来我国铁路进入一个飞速发展时期，特别是在铁路跨越式发展政策的指引下，我国铁路将会进入一个全新的发展阶段。
由于铁路的提速和城市轨道交通的迅速发展，凸显出对高性能液压减振器的需求，但国内生产的液压减振器还不能满足这种需求，这种状况是由于减振器试验设备落后造成的。
因此，研制高速列车减振器试验台就具有十分重要的实际意义，因此，有必要使用性能良好的减振器。
故以实例对液压减振器阻力特性进行了分析，提出了实现拉伸和压缩对称特性的措施。
关键词：机车车辆，油压减振器，阻力特性，减震器的意义随着社会的不断发展，人们对汽车的要求也越来越高。
包括有汽车的动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性、通过性等性能的要求。
减震器是安装在车体与负重轮之间的一个阻尼元件，其作用是衰减车体的振动并阻止共振情况下车体振幅的无限增大，能减小车体振动的振幅和振动次数，因而能延长弹性元件的疲劳寿命和提高人乘车的舒适性[1]。
长期以来，人们对汽车的平顺性一直都在研究，在技术上也有重大的改进革。
减震器是改善汽车平顺性的最好途径。
一个好的减震器能够使车的寿命增长，驾驶员操纵轻便，乘员更加舒服。
因外部条件的不同，对减振器的使用要求也会相应的不同。
在不同的国家或不同的地区，他们各自的天气环境、道路建筑等都有着很大的区别。
单一的减振器是可能都满足他们的性能要求。
随着社会的发展，汽车市场出现了细分化。
纯黑色的“福特”时代，早已经过去，针对各国道路交通情况，各国汽车生产商们开始生产有属于自己特色的汽车了。
本文就是针对我国大多数城市道路情况，而进行研究设计的。
弹簧的分类及应用列举
弹簧的分类及应用列举一、弹簧的定义及分类弹簧是一种能够储存和释放机械能的弹性元件，广泛应用于各种机械设备和工业生产中。
根据不同的形状、材料和用途，弹簧可以分为以下几类：1. 压缩弹簧：压缩弹簧是一种直径较大、长度较小的弹性元件，常用于缓冲、减震、支撑等方面。
它们通常是圆柱形或圆锥形，由钢丝或带钢制成。
2. 拉伸弹簧：拉伸弹簧是一种直径较小、长度较长的弹性元件，主要用于拉伸和挂载。
它们通常是圆柱形或圆锥形，由钢丝或带钢制成。
3. 扭转弹簧：扭转弹簧是一种能够承受扭转力并具有回复力的元件。
它们通常呈螺旋形或双螺旋形，由钢丝或带钢制成。
4. 扁平弹簧：扁平弹簧是一种厚度相对较小、长度相对较长的弹性元件，常用于汽车悬挂系统、工业机械等方面。
它们通常由钢带制成，形状可以是矩形、梯形、圆角矩形等。
二、压缩弹簧的应用1. 汽车减震器：汽车减震器中使用的压缩弹簧能够缓解汽车行驶时产生的震动和冲击力，提高行驶舒适性和稳定性。
2. 工业机械：工业机械中常使用压缩弹簧作为支撑元件，如机床上的弹性支座、压力表中的调整弹簧等。
3. 家电产品：家电产品中也广泛使用压缩弹簧，如洗衣机中的减震垫、冰箱中的门板支撑弹簧等。
三、拉伸弹簧的应用1. 电子产品：拉伸弹簧在电子产品中应用广泛，如手机键盘上的按键回复弹簧、打印机上的纸张张紧器等。
2. 交通运输设备：拉伸弹簧在交通运输设备中也有重要作用，如铁路线路上的拉伸弹簧、电梯中的安全绳等。
3. 医疗器械：医疗器械中也有拉伸弹簧的应用，如手术钳中的拉伸弹簧、注射器中的活塞弹簧等。
四、扭转弹簧的应用1. 电子产品：扭转弹簧在电子产品中也有重要作用，如音响设备中的扬声器振动片、相机快门上的扭转弹簧等。
2. 汽车零部件：汽车零部件中也广泛使用扭转弹簧，如发动机气门上的传动弹簧、离合器压盘上的压盘回复弹簧等。
3. 工业机械：工业机械中也有扭转弹簧的应用，如自动售货机上货道旋钮所使用的扭转弹簧等。
第三章1 悬架减振器及弹性元件
图6压缩时底阀阀系液体流动路线
1-铆钉； 2-限位垫圈；3-限位调节片 4-底阀调节片； 5-底阀截流片； 6-阀座；7- 底阀通液片
图7压缩时底阀阀系液体流动路线
2 复原行程：
减震器活塞杆相对腔室拉伸，此时减震器活塞向上移动。活塞上 腔油压升高，上腔内的工作液便通过活塞上的节流孔，推开复原阀 系流入下腔。同样，由于活塞杆的存在，自上腔流来的工作液不足 以充满下腔所增加的容积，在压差的作用下，贮液室中的工作液便 通过阀座上的常通孔推开底阀通液片流入下腔。
R6
32.1
负载误差在测试值的 ±1%以内 长度变化误差在 ±0.01 mm以内
21.8
98
按照弹簧设计 位置和外形
试样
20
R3
按照上弹簧座设 计外形和位置
3.5°
isolator spring upper force deflection test
测试完成后，试样应 当检查无损坏或裂纹。 不允许有损坏和裂纹。
第三章 悬架阻尼特性和弹性特性
双筒液压减震器的
内部结构和工作原理
单筒式充气减振器
双筒式充气减振器
一、双筒式液力减震器构造介绍
1.减震器的基本构造
活塞杆总成
减 震 器 总 成
活塞缸总成
外缸总成
缓冲套
2.减震器的基本腔室
a. 上腔 活塞杆总成把活塞腔室分成上下两个腔室,活 塞缸于活塞杆形成的环形腔室为上腔. b.下腔 在活塞缸内活塞感总成与底阀总成之间的 腔室是下腔. c.贮液室 活塞缸与贮液缸形成的腔室.
图1减震器油液所在的腔室
3.减震器总成主要部件的装配过程动画
二、减震器阀系工作过程介绍
汽车悬架知识专题：各类弹性元件详述
汽车悬架知识专题：各类弹性元件详述悬架采用的弹性元件有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧、橡胶弹簧等。
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叠加在一起组合成一根近似等强度的梁。
如图下右侧所示。
钢板弹簧3的第一片（最长的一片）称为主片，其两端弯成卷耳1，内装青铜或塑料或橡胶。
粉沫冶金、制成的衬套，用弹簧销与固定在车架上的支架、或吊耳作铰链连接。
钢板弹簧的中间用U 形螺栓与车桥固定。
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，也可以不相等如下图所示。
为了增加主片卷耳的强度，将第二片末端也弯成半卷耳，包在主片卷耳和外面，且留有较大的间隙，使得弹簧在变形时，各片间有相对滑动的可能。
钢板弹簧在载荷作用下变形，各片之间因相对滑动而产生摩擦，可促使车架的振动衰减。
各片间的干摩擦，车轮将所受冲击力传递给车架，且增大了各片的摩损。
所以在装合时，各片间涂上较稠的润滑剂（石墨润滑脂），并应定期保养。
1. 卷耳；2. 弹簧夹；3. 钢板弹簧；4. 中心螺栓；钢板弹簧本身还兼起导向机构的作用，可不必单设导向装置，使结构简化，并且由于弹簧各片之间摩擦引起一定减振作用。
有些高级轿车的后悬架采用钢板弹簧作弹性元件。
目前一些国家汽车上采用变厚度的单片或二至三片的钢板弹簧，可以减少片与片间的干摩擦，减小动刚度，还提高使用应力，同时减轻重量。
螺旋弹簧螺旋弹簧是用弹簧钢钢棒料卷制而成，它们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。
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，它用做弹性元件的悬架要加设导向机构和减振器。
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，因而现代轿车上广泛采用。
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。
摩托车液压式减震器的弹性元件选用与优化设计
摩托车液压式减震器的弹性元件选用与优化设计摩托车是一种受欢迎的交通工具，但长期以来，摩托车的悬挂系统一直是车辆性能与驾驶舒适性的关键因素之一。
而液压式减震器作为摩托车悬挂系统的重要组成部分，其弹性元件的选用与优化设计，对于提供良好的减震效果和舒适的驾驶体验具有重要意义。
在选择摩托车液压式减震器的弹性元件时，需要考虑多个因素。
首先，材料的选择至关重要。
不同材料具有不同的弹性模量和耐久性，选择合适的材料可以提高减震器的工作效果和使用寿命。
常见的液压式减震器弹性元件的材料有橡胶和金属等。
橡胶具有良好的弹性和吸震性能，可以有效地减少摩托车在行驶过程中的颠簸感，但耐久性较差。
金属材料可以提供更高的耐久性和稳定性，但其弹性较差，需要合理地设计减震器结构以提高减震效果。
其次，弹簧的选用也是关键因素之一。
弹簧是液压式减震器中常用的弹性元件，它承担着支撑重量和吸收冲击力的重要任务。
选用过硬或过软的弹簧都会影响到减震器的工作效果。
弹簧的刚度需要根据车辆的负荷和行驶条件进行合理选择，以确保在各种路况下，摩托车都能保持平稳的行驶。
此外，弹簧应该具有足够的耐久性和抗疲劳性，以保证长时间的使用。
除了弹性元件的选用外，液压式减震器的优化设计也是提高减震效果和驾驶舒适性的关键。
在液压式减震器的设计中，需要考虑到减震器的工作原理和结构参数的合理组合。
减震器的内部结构应该具有一定的阻尼特性，以实现对车身的平稳控制。
在设计阶段，需要合理选择阻尼材料和调节阻尼的方法，以满足不同行驶条件下的需求。
另外，减震器的结构参数也需要进行合理的优化设计，以提高减震器的刚度和稳定性，减少能量损失和振动幅度。
针对摩托车液压式减震器弹性元件的选用与优化设计，可以借助计算机辅助设计软件进行模拟分析和优化。
通过模拟分析，可以得到不同材料和结构参数下的减震器工作效果和弹性特性，以指导实际设计和制造过程。
同时，在实际应用中，还需要进行大量的试验和实测，以验证设计结果的准确性和可靠性。
减振的原理
减振的原理
减振是一种减少振动和震动传递的技术，它可以应用于各种工程和机械系统中。
减振的原理是通过采用各种手段来吸收、隔离和消耗振动的能量，以减少振动对系统和环境的影响。
减振的主要原理包括以下几个方面：
1. 质量调节：通过调节系统的质量分布，改变系统的固有频率，从而减少振动的幅度和频率。
例如，在建筑物中，在屋顶和地基之间安装阻尼材料，可以改变建筑物的质量分布，减少地震产生的振动传递。
2. 弹性元件：使用具有合适弹性的元件来吸收和分散振动的能量。
弹性元件可以是橡胶垫、弹簧、减震器等，它们可以吸收和分散振动能量，减少振动的传递效果。
3. 隔振：采用隔振技术将振动源和被振动系统隔离开，降低振动的传递。
隔振的常用方法包括设置减震台、振动吸收器等。
隔振技术可以减少振动对其他设备和结构的影响，提高系统的稳定性和可靠性。
4. 消能：通过在系统中引入可消耗能量的装置，将振动能量转化为其他形式的能量进行消耗。
常见的消能装置包括液体阻尼器、粘性材料等。
减振技术的应用非常广泛，例如在建筑物、桥梁、机械设备、交通工具等领域都有重要的应用。
通过合理设计和选择减振手
段，可以有效地减少振动对系统和环境的影响，提高系统的性能和使用寿命。
实训八悬架拆装弹性元件减振器的维护
实训八悬架拆装、弹性元件、减振器的维护学时：2学时一、目的要求1.掌握悬架类型与组成；2.掌握弹性元件、减震器结构、工作原理及拆装步骤与要求；3.熟悉钢板弹簧的外部检查、紧固、润滑及减震器的检查方法；4.熟悉常见车型悬架的结构、工作情况及技术标准。
二、实训仪器设备悬架实训台架4台；常用工、量具4套。
三、内容及步骤1.前悬架总成的拆卸（1）取下车轮装饰罩。
（2）旋下轮毂与传动轴的紧固螺母，如图8-1所示。
图8-1旋下轮毂与传动轴紧固螺母图8-2旋下制动钳紧固螺栓（3）卸下垫，拧松车轮紧固螺母，拆下车轮。
（5）取下制动软管支架，并用铁丝将制动钳固定在车身上（如图8-2中上部箭头所示）。
（6）拆下球头销紧固螺栓（如图8-2中下部箭头所示）。
（7）压下转向横拉杆接头，如图8-3所示。
（8）拆下横向稳定器的紧固螺栓，如图8-4所示。
（9）拆下传动轴与轮毂的固定螺母。
（10）向下揿压前悬架下摇臂，从车轮轴承壳内拉出传动轴；或利用两个固定车轮凸缘上的螺孔，将压力装置V.A-G1389固定在轮毂上，用压力装置从轮毂中拉出传动轴，如图8-5所示。
然后卸下压力装置。
（11）取下盖子，支承减振器支柱下部或沿反方向固定。
旋下活塞杆螺母，用内六角扳手阻止活塞杆的转动，如图8-6所示。
图8-5用压力装置从轮载中拉出传动轴图8-6旋下活塞杆螺母2.前悬架总成的安装安装顺序与拆卸顺序相反。
3.前悬架的检修(l)减振器的检查和更换在车辆行驶过程中，如减振器发出异常的响声，则说明该减振器已损坏，必须更换。
一般减振器是不进行修理的，如有很小的渗油现象不必调换，如漏油较多，可通过拉伸和压缩减振器来检查渗油现象。
漏出的减振器油不能再加入减振器内重新使用，漏油的减振器不能再使用。
更换减振器的方法如下：①用拉具压住弹簧座，压缩压紧弹簧，如图8-7所示。
如果没有专用工具V.A G1403，可用专用工具VW340代替。
图8-7用拉具压缩压紧弹簧②松开开槽螺母，放松弹簧，可以用扳手A阻止活塞杆的转动，以便松开螺母，如图8-8所示。
弹性元件在机械系统动力学分析中的作用
弹性元件在机械系统动力学分析中的作用在机械系统中，弹性元件扮演着至关重要的角色。
它们就像是系统中的“缓冲器”和“调节器”，对系统的性能、稳定性和可靠性产生着深远的影响。
首先，我们来理解一下什么是弹性元件。
简单来说，弹性元件是指那些在受到外力作用时能够发生弹性变形，并且当外力去除后能够恢复原状的机械部件。
常见的弹性元件包括弹簧、橡胶垫、金属片簧等。
这些元件具有不同的弹性特性，适用于各种不同的机械系统。
弹性元件在机械系统动力学分析中的一个重要作用是储存和释放能量。
以弹簧为例，当它被压缩或拉伸时，会储存势能。
在机械系统的运行过程中，这种能量的储存和释放能够起到调节运动速度和力的作用。
比如在汽车的悬挂系统中，弹簧可以吸收路面的冲击能量，然后在适当的时候释放出来，使车辆行驶更加平稳。
如果没有弹簧这样的弹性元件，车辆在行驶过程中会受到强烈的震动，不仅影响乘坐舒适性，还可能对车辆的结构造成损坏。
其次，弹性元件能够减小机械系统中的冲击和振动。
在许多机械系统中，冲击和振动是不可避免的。
例如，在发动机的工作过程中，活塞的往复运动、气门的开闭等都会产生振动。
而通过安装合适的弹性元件，如减震器，可以有效地吸收和减少这些振动，降低系统的噪声，延长机械部件的使用寿命。
在一些高精度的机械设备中，如机床，减小振动更是保证加工精度的关键。
弹性元件的存在可以使机床的运动更加平稳，从而提高加工零件的质量。
再者，弹性元件有助于实现机械系统的缓冲和保护功能。
在一些需要频繁启停或承受较大载荷变化的机械系统中，弹性元件可以起到缓冲的作用，避免部件之间的刚性碰撞。
比如在起重机的吊钩装置中，通常会安装弹簧来缓冲起吊重物时的冲击力，保护吊钩和绳索不受过大的拉力。
在一些过载保护装置中，弹性元件也被广泛应用。
当系统受到的载荷超过一定限度时，弹性元件会发生较大的变形，触发保护机制，使系统停止运行，从而避免设备的损坏。
此外，弹性元件还能够改善机械系统的动态响应特性。
汽车减震器的工作原理
汽车减震器基本知识减震器（shock absorber）定义：吸收飞机着陆时撞击动能，减少飞机滑跑时结构振动载荷的承载装置。
所属学科：航空科技（一级学科）；航空器（二级学科）减震器(Absorber) 主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。
在经过不平路面时，虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动，但弹簧自身还会有往复运动，而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。
减震器太软，车身就会上下跳跃，减震器太硬就会带来太大的阻力，妨碍弹簧正常工作。
在关于悬挂系统的改装过程中，硬的减震器要与硬的弹簧相搭配，而弹簧的硬度又与车重息息相关，因此较重的车一般采用较硬的减震器。
与引震曲轴相接的装置，用来抗衡曲轴的扭转震动(即曲轴受汽缸点火的冲击力而扭动的现象)。
一汽车减震器的工作原理悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减振器，为衰减振动，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器，其工作原理是当车架（或车身）和车桥间受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。
此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中。
在油液通道截面和等因素不变时，阻尼力随车架与车桥（或车轮）之间的相对运动速度增减，并与油液粘度有关。
减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务，阻尼力过大，将使悬架弹性变坏，甚至使减振器连接件损坏。
因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾。
(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。
汽车悬架构造
钢板弹簧在载荷作用下变形，各片之间因相对滑动而 产生摩擦，可使车架的振动衰减。各片之间处于干摩擦， 同时还要将车轮所受冲击力传递给车架，因此增大了各片 的磨损。所以在装合时，各片之间涂上较稠的石墨润滑脂 进行润滑，并应定期维护。
钢板弹簧本身还起导向装臵的作用，可不必单设导 向装臵，使结构简化。有些高级轿车的后悬架也采用钢板 弹簧作弹性元件。近年来一些汽车上采用变厚度的单片或 二至三片的钢板弹簧，可以减小片与片之间的干摩擦，同 时减轻重量，如图所示。
3、悬架的分类
按汽车导向装臵的不同，悬 架可分为独立悬架和非独立 悬架。
独立悬架的特点是车桥做成 断开的，每侧车轮可以单独 的通过弹性元件与车架或车 身连接。
按控制形式不同，悬架可分为被动式悬架和主动式
悬架。
目前多数汽车上采用被动式悬架。
被动式悬架是汽车姿态(状态)只能被动地取决于路 面、行驶状况和汽车的弹性元件、导向装臵以及减 振器这些机械零件。
非独立悬架
1、钢板弹簧式非独立悬架
1）基本结构 在采用钢板弹簧为弹性元件的非独立悬架中，通常 是将钢板弹簧纵向布臵，故也称之为纵臵板簧式非独立 悬架。如所示为汽车前悬架。
2）变刚度钢板弹簧悬架 如图所示为汽车后悬架，采用主副簧结构。其主簧(下弹簧) 后端采用装配式结构，前端用螺栓和U形螺栓将吊耳与钢板弹簧联 成为一体，再通过钢板弹簧销与车架上的钢板弹簧支架相连接。 为了防止滑脱，将第三片钢板做成直角弯边。
主动悬架可根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度 和阻尼，从而使车辆能主动控制垂直振动及其车身 或车架的姿态。
二、 弹性元件
1、钢板弹簧
钢板弹簧由若干片 长度不等、曲率半径 不等、宽度相等的合 金弹簧片叠加在一起 组成。主要由主片、 副片、弹簧夹、螺栓、 套管、螺母等组成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2、对减振器的要求
·减振器的阻尼力愈大，振动消除得愈快，但却使并联的弹性元件的作用不能充分发挥，同时，过大的阻尼力还可能导致减振器连接零件及车架损坏。为解决弹性元件与减振器之间的这一矛盾，对减振器提出如下要求：
1)在悬架压缩行程(车桥与车架相互移近的行程)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；
此过程应抓住其相同点和它本身的特点进行分析，注意强调使用注意事项。
四、启发性提问
1、汽车上为什么要安装弹性元件？
2、汽车上采用的弹性元件有哪几种？各有何特点？
五、总结并布置课后作业
弹性元件有哪几种？各有何特点？
六、结束
由老师引导思路对本次课内容作一个系统回顾。
主
要
教
学
内
容
一、悬架的概说
1、悬架的功用：
·压缩行程是弹性元件起主要作用；伸张行程是减振器起主要作用
5、新型减振器（以充气式减振器为例）
1）结构：
·结构特点是在缸筒的下部装有一个浮动活塞，在浮动活塞与缸筒一端形成的密闭气室中，充有高压的氮气。在浮动活塞的上面是减振器油液。
·工作活塞上装有随其运动速度大小而改变通道截面积的压缩阀和伸张阀。此二阀均由一组厚度相同，直径不等，由大到小而排列的弹簧钢片组成。
2)当悬架刚度一定时，簧载质量愈大，则悬架垂直变形愈大，而频率愈低。故空车行驶时的车身自然振动频率要比满载行驶时的高。簧载质量变化范围愈大，则频率变化范围也愈大。
·为了使簧载质量从相当于汽车空载到满载的范围内变化时或变化很小，就需要将悬架刚度做成可变的，即空车时悬架刚度小，而载荷增加时，悬架刚度随之增加
·在压缩和伸张两行程内均能起减振作用的减振器称为双向作用式减振器
·另有一种减振器仅在伸张行程内起作用，称为单向作用式减振器。目前汽车上广泛采用双向作用筒式减振器。
主
要
教
学
内
容
4、双向作用筒式减振器
（1）结构：一般具有四个阀，即压缩阀、伸张阀、流通阀和补偿阀。
1）流通阀和补偿阀是一般的单向阀，其弹簧很弱，当阀上的油压作用力与弹簧力同向时，阀处于关闭状态，完全不通液流；而当油压作用力与弹簧力反向时，只要有很小的油压，阀便能开启。
主
要
教
学
内
容
4、悬架的分类
·悬架按导向装置的型式(汽车两侧车轮运动的相互关系)可分为两大类：非独立悬架和独立悬架
1）非独立悬架
·车轮安装在一根整体式车桥两端，车桥通过弹性元件与车架相连。当一侧车轮跳动时，要影响另一侧车轮，也叫相关悬架
·非独立悬架的特点：结构简单，成本低，车轮上下跳动时定位参数变化小，在货车和一些大客车上普遍采用，部分轿车后悬架也有采用
2）压缩阀和伸张阀是卸载阀，其弹簧较强，预紧力较大，只有当油压增高到一定程度时，阀才能开启：而当油压减低到一定程度时，阀即自行关闭
（2）工作原理
1）压缩行程
·车身下降，减振器受压缩，活塞下移，工作缸下腔减小，上腔增大。下腔油压高于上腔，油液压开流通阀进入上腔
·活塞杆占去上腔部分容积，导致下腔油液不能全部流入上腔，多余的油液从压缩阀进入贮油缸筒
·这些阀的流通面积不大，造成一定阻尼力
2）伸张行程
·车身上升，活塞上移，使上腔容积减小，下腔容积增大，上腔油压高于下腔，油液推开伸张阀流入下腔
·由于活塞杆的存在，使下腔产生一定的真空度，贮油筒内的油液在真空吸力的作用下打开补偿阀流入下腔。
·油液流经这些阀时，产生了阻尼力
·伸张阀弹簧刚度和预紧力比压缩阀的大，伸张行程油液的流通面积也比压缩行程小，减振器在伸张行程所产生的最大阻尼力远远大于压缩行程的最大阻尼力
2)在悬架伸张行程(车桥与车架相对远离的行程)内，减振器的阻尼力应大，以求迅速减振；
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之内，以避免承受过大的冲击载荷
3、减振器的类型
·悬架广泛采用液力减振器，原理是利用液体流动的阻力来消耗振动的能量
·连接车桥和车架；
·传递二者之间的各种作用力和力矩；
·抑制并减小由于路面不平而引起的振动，保持车身和车轮之间正确的运动关系，保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性(缓冲、减振、导向及稳定)
2、悬架的结构组成
·悬架一般由弹性元件、导向装置和减振器等组成
1）弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷，缓冲并抑制不平路面所引起的冲击
·g—重力加速度；f—悬架垂直变形(挠度)；M—悬架簧载质量；c(Mg／f )—悬架刚度：指使车轮中心相对于车架和车身向上移动的单位距离(即使悬架产生单位垂直压缩变形)所需加于悬架上的垂直载荷。
1)在悬架所受垂直载荷一定时，悬架刚度愈小，则自然振动频率愈低。但悬架刚度愈小，在一定载荷下悬架垂直变形就愈大，即车轮上下跳动所需要的空间愈大，如簧载质量大的货车
2）减振器用以加快振动的衰减，使车身和车轮的振动得以控制
3）导向装置是用来传递纵向力、侧向力及其力矩，并保证车轮有正确的运动关系
4）横向稳定器是一种辅助弹性元件，以防止车身在不平路面上行驶或转向时发生过大的横向倾斜
3、悬架的性能指标
·车身自然振动频率(亦称振动系统的固有频率)是影响汽车行驶平顺性的悬架重要性能指标之一
2)独立悬架
·独立悬架是每一侧车轮单独通过悬架与车桥相连，每个车轮能独立上下运动而无相互影响。
·车桥是断开式
·独立悬架车轮接地性好，行驶平顺性和操纵稳定性都优于非独立悬架，前轮定位角可以调节，在轿车上得到广泛应用
主
要
教学内容 Nhomakorabea二、减振器
1、减振器的功用
·为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性，在大多数汽车的悬架系统内都装有减振器。
教
学
过
程
结
构
设
计
一、用提问的方式复习上次课的内容
1、车桥有哪几种？有何作用？
2、何为车轮定位？各参数的作用是什么？
二、讲解弹性元件的功用、工作原理、构造及特点
抓住每种类型的特点，同时注意总结其异同点。在讲解弹性元件的构造时可以多进行动画演示以助于学生理解和掌握。
三、分析钢板弹簧、螺旋弹簧和气体弹簧的功用和工作原理
汽车底盘构造与维修课程教案
课题
弹性元件和减震器
课时
周次
授课日期
周次
授课方式
及手段
讲授、演示、讨论、多媒体
教
学
目
标
知识点
1、气体弹簧的工作原理
2、钢板弹簧、螺旋弹簧的结构及特点
减震器的类型及结构
能力点
能分析不同类型的弹性元件特点
能分析不同类型减震器的特点
教
学
重
难
点
重点：钢板弹簧、螺旋弹簧结构特点。
难点：钢板弹簧、螺旋弹簧结构特点。