汽车减震器原理并建立其数学模型及汽车悬架系统17页PPT
汽车减振器介绍及其原理ppt课件
当车轮上下跳动时，减震器的工作活塞
在油液种做往复运动，使工作活塞的上腔和 下腔之间产生油压差，压力油便推开压缩阀 和伸张阀而来回流动。由于阀对压力油产生 较大的阻尼力，使振动衰减。
汽车减振器介绍及其原理
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在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器，且在压缩和伸张行程中均能起减振 作用叫双向作用式减振器，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。
1流. 通活阀塞；杆9；. 2导. 向工座作；缸1筒0；. 防3.尘活罩塞；；114..汽油伸车减封张振阀器介；绍5及.其储原油理 缸筒； 6. 压缩阀；7. 补偿阀；8.
汽车减振器介绍及其原理
7
汽车减振器介绍及其原理
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充气式减振器优点
当车辆在较坏的路面连续行驶时，充气式减振器比液压式减振器具 有良好阻尼力的持续性和高速特性。因为减振器油在连续或高速工作下 很容易发生泡沫化现象，从而使减整器工作时产生空程导致阻力不连续 （这种现象在压缩行程尤为严重），充入低压氮气后基本消除了泡沫化 现象，从而也就消除了阻力的空程和不连续现象，提高了整车乘座舒适 和高速的操稳性。
汽车减振器介绍及其原理
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汽车减振器介绍及其原理
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自适应减震器为充油和气体加压的单筒单元。为保持车轮竖向行程，后减 震器使用了一个额外的外部蓄能器。
汽车减振器介绍及其原理
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液力减振器
减振器的阻尼力越大，振动消减得越快，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 解决弹性元件和减振器之间的这一矛盾，对减振器提出如下要求：
汽车悬架知识ppt课件
减震器
减振器
前桥
弹簧
车桥
弹性元件
纵向导向杆
三：振动频率：
据力学分析可知，如将汽车看成一个在弹性悬架上作单自由度 振动的质量，则其自振动率：
C=M×g / f
f：悬架垂直变形挠度 M：悬架簧载质量 簧载质量 悬架的性能指标体现在：自振频率（n）：取决于 悬架刚度
要求在设计悬架时，其自振频率应与人体步行时身体上、下 运动的频率相接近，在1～1.6HZ 的理想范围内。
3、当车桥与车架之间的相对速度过大时，减振器应能自动加大液流通道截面积，
使阻尼力保持在一定限度内。
车架
减震器
三、 减振器的分类：
按其作用方式不同分为：
车桥
弹性元件
1：双向作用减振器：在压缩、伸张两行程中均起减振作用。 2：单向作用减振器：仅在伸张行程中起减振作用。
1、双向作用筒式减振器
结构：
活塞杆 储油钢桶
伸张行程：当汽车掉入凹坑时，车轮下跳，
减振器受拉伸活塞上移。
上腔容积减少，油压 升高，油液推开伸张 阀，流入下腔。
车架 减震器
车桥
弹性元件
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。
防尘罩 导向座
伸张阀
流通阀
活塞
压缩阀
补偿阀
工作原理
压缩行程：当汽车滚上凸起或滚出凹坑时，车轮靠近车架。
下腔容积减少， 油压升高，油液 推开压缩阀，流 入储油缸。
车架 减震器
车桥
弹性元件
容积减少，油压升 高，油液打开流通 阀，经过流通阀流 入上腔。
汽车悬架减震系统
机械结构设计调查报告—汽车悬挂减震系统南京理工大学0901500317侯阳琨汽车减震系统1.背景：汽车减震系统主要用来解决路面不平而给车身带来的冲击，加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平稳性。
如果把发动机比喻为汽车的“心脏”，变速器为汽车的“中枢神经”，那么底盘及悬挂减震系统就是汽车的“骨骼骨架”。
减震系统不仅决定了一辆汽车的舒适性与操控性同时对车辆的安全性起到很大的决定作用，随着人们对舒适度要求的不断提高，减震系统的性能已经成为衡量汽车质量及档次的重要指标之一。
悬架减震系统示意图2.减震系统原理：连接车身（车架）和车轮（车轴）的弹性构件叫做悬架，这个构件虽为弹性结构，但它的刚度足以保证汽车的行驶舒适性和稳定性。
在汽车行驶过程中，悬架既能抵消减弱路面不平带来的生硬冲击，又能确保车身的横向和纵向稳定性，使车辆在悬架设计的自由行程内时刻都可以保持一个较大范围的动态可控姿态。
悬架是由弹簧、减振器（减振筒）、导向机构等组成，其中弹簧主要起减缓冲击力的作用，减振器的主要作用是衰减振动。
悬架数学模型如图，减震器与弹性元件并联安装。
（1）减震器原理：为衰减震动，汽车悬架系统中采用减震器多是液力减震器，其工作原理是当车架和车桥间震动而出现相对运动时，减震器内的活塞上下移动，减震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。
此时减震器数学模型孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对震动形成阻尼力，使汽车震动能量转化为油液热能，再由减震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之间的相对运动速度增减，并与油液粘度有关。
双向作用筒式减振器工作原理说明：现今汽车大部分采用的是液力减振器。
在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞3向下移动。
活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室（上腔）。
上腔被活塞杆1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，一部分油液于是就推开压缩阀6，流回贮油缸5。
汽车悬架设计课件
目录
• 汽车悬架概述 •化设计 • 汽车悬架发展趋势与挑战 • 汽车悬架设计案例分析
01
汽车悬架概述
悬架的定义与作用
悬架定义
汽车悬架是连接车轮与车身的机构， 负责承受和缓冲来自路面的冲击，传 递纵向力、侧向力和力矩，保持车轮 与路面始终贴合，确保车辆行驶平顺 性和操纵稳定性。
悬架分类
根据结构和工作原理的不同，汽车悬架可分为非独立悬架和独立悬架两大类。非独立悬架一般用于货车和部分轿 车，结构简单，成本较低；独立悬架则广泛应用于轿车和SUV等车型，能够更好地隔离两侧车轮之间的振动，提 高行驶平顺性和操控稳定性。
悬架的性能要求
刚度与阻尼
悬架的刚度与阻尼是影响车辆行驶平顺性和操控稳定性的关键因素。刚度决定了悬架的支 撑力，阻尼则影响减震效果。合适的刚度与阻尼能够使车辆在行驶过程中保持稳定，减小 振动和噪音。
02
汽车悬架设计基础
悬架设计流程
确定设计目标
明确悬架系统的性能要求，如舒 适性、稳定性、承载能力等。
初步设计
根据车辆参数和性能要求，进行 悬架结构的初步设计。
硬点确定
根据初步设计结果，确定悬架硬 点坐标，包括各部件的安装位置
。
优化与改进
根据分析结果，对悬架设计进行 优化和改进。
动力学分析
进行动力学分析，评估悬架性能 ，如侧倾刚度、纵向刚度等。
06
汽车悬架设计案例分析
某轿车前悬架设计案例
悬架类型
麦弗逊式独立悬架
结构特点
采用下控制臂和减震器分离的设计，提高了车辆操控性和舒适性。
优点
结构简单，占用空间小，制造成本低。
缺点
横向刚度较小，对侧向力承受能力有限。
汽车减震器结构图
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。
在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器，且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器，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。
1. 活塞杆；2. 工作缸筒；3. 活塞；4. 伸张阀；5. 储油缸筒；6. 压缩阀；7. 补偿阀；8. 流通阀；9. 导向座；10. 防尘罩；11. 油封双向作用筒式减振器示意图双向作用筒式减振器工作原理说明。
在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞3向下移动。
活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室（上腔）。
上腔被活塞杆1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，一部分油液于是就推开压缩阀6，流回贮油缸5。
这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。
《汽车减振器简介》ppt课件
绿色环保减振器
要点一
总结词
绿色环保减振器是指在设计、制造和使用过程中均符合环 保要求的减振器。
要点二
详细描述
绿色环保减振器在材料选择、制造工艺和产品循环利用等 方面均符合环保要求。采用绿色材料制造减振器，如生物 降解塑料等，减少对环境的负面影响。此外，绿色环保减 振器还应便于回收和再利用，以减少资源浪费和环境污染 。
减振器未来的发展趋势和前景
智能化发展
随着自动驾驶技术的不断进步，减振器将更加智能化，能 够自适应地调整阻尼和刚度，以更好地适应行驶工况和乘 客需求。
多元化材料应用
未来减振器将更加注重轻量化和高性能化，采用更多元化 的材料，如碳纤维、金属复合材料等，以满足不断提高的 性能要求。
电动与混合动力系统应用
弹簧与阻尼元件
02 减振器主要由弹簧和阻尼元件组成。弹簧起支撑作用
，阻尼元件则将振动能量转化为热能。
动态特性
03
减振器需满足一定的动态特性要求，包括频率响应、
阻尼比等参数。这些特性直接影响减振效果。
减振器的工作过程
01
02
03
压缩行程
当车轮向上跳动时，减振 器活塞向上运动，油液经 阀孔进入活塞上部的油腔 。
液压减振器
总结词
减振效果好、结构紧凑、寿命长
详细描述
液压减振器利用液体的压缩性和流动性来吸收和隔离振动。由于其减振效果好 、结构紧凑、寿命长等特点，常用于精密设备和重型机械的减振。
电子减振器
总结词
智能化控制、高效减振、节能环保
详细描述
电子减振器是一种新型的减振设备，利用电子传感器和控制系统来实时监测和调整设备的振动。由于 其智能化控制、高效减振、节能环保等特点，广泛应用于高档建筑、精密仪器等领域。
汽车减震器结构图
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。
在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器，且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器，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。
1. 活塞杆；2. 工作缸筒；3. 活塞；4. 伸张阀；5. 储油缸筒；6. 压缩阀；7. 补偿阀；8. 流通阀；9. 导向座；10. 防尘罩；11. 油封双向作用筒式减振器示意图双向作用筒式减振器工作原理说明。
在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞3向下移动。
活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室（上腔）。
上腔被活塞杆1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，一部分油液于是就推开压缩阀6，流回贮油缸5。
这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。
减振器基本知识PPT课件
减振器的主要缺陷
1.机械噪音 内部活塞与缸筒间隙过大 导向系统间隙过大 防尘罩接触贮液筒外壁 超过200毫米防尘罩与细连杆焊接后产生的 共振声音
减振器的主要缺陷
2空载噪音 犬吠噪音：主要出现于活塞与缸筒配合面积过窄， 活塞环松动 摩擦噪音：油封与连杆、活塞与缸筒摩擦部位 口哨噪音：由于过小的节流孔产生 3.结构噪音 雨点拍击声(阀系) 撞击噪音(空程) 空腔噪音（共振）
减振器对安全的影响
失效的减振器使刹车距离增大（10~20）%
失效的减振器会造成刹车跑偏
失效的减振器会造成车辆侧翻 失效的减振器会造成驾驶困难 失效的减振器会造成悬架系统损坏（包括使用劣质
产品）如:加剧轮胎的磨损，会使弹簧折断 失效的减振器会影响乘客舒适性,或造成货物损坏
减振器的工作原理
减振器安装示意图
减振器形式
目前乘用车减振器的主要形式为两种： 筒式减振器
支柱式减振器
减振器外观示意图
筒式减振器
支柱减振器外观示意图
支柱型减振器
筒式减振器的组成
上吊环
下 吊 环
压缩阀座 活塞
支撑垫片 连杆
导向器
油封
底座 贮液筒 缸筒 复原缓冲块 防尘罩
支柱式减振器的组成
压缩缓冲块
减振器的主要缺陷
卡死：是由零件机加工或组装质量不佳最终 导致零件间非常摩擦引起 1、油封偏磨、导向器偏磨、连杆未淬火等 2、油液污染 3、连杆与活塞同轴度超差 4、导向器与缸筒没有压实 5、缸筒内表面缺陷
THANK
YOU
SUCCESS
2019/4/17
活塞
材质：粉末冶金和聚四氟烯 考量指能：产生复原力的主要原件
汽车制造-悬架ppt课件
2.各车桥单独与车架弹性连接 采用独立悬架，可以保证所有车轮与地面良好地接触。
3.中后桥用平衡悬架与车架连接(三桥)
将中后桥装在一副钢板弹簧的两端，钢板弹簧就相 当于一根平衡杆，而平衡杆的中部与车架作铰链连接。
由于平衡杆两臂等长，则两个车桥上的垂直载荷在 任何情况下都相等。
50
18.6 电子控制的空气悬架
应用： 适于做后悬架
41
5)烛式悬架：车轮沿固定不动的主销上下移动的悬架。主销 的定位角不变，仅轮距、轴距稍有变化，益于改善转向操纵 和行驶的稳定性，但主销磨损严重。
42
6)麦弗逊式悬架：车轮沿摆动的主销轴线上、下移动的悬架。 用于转向轮时，主销定位角及轮距都有极小的变化，因而转向 操纵稳定性好。且两前轮内侧空间较大，便于发动机及其他一 些部件的布置，多用于前置驱动的轿车和微型汽车上。
上腔容积减少， 油压升高，油液 推开伸张阀，流 入下腔。
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。
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。
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18.4 非独立悬架
非独立悬架结构简单，被广泛用于小货车和客车的前后 悬架。有的轿车的后悬架也有采用非独立悬架。
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不等臂双横臂式独立悬架
上下两摆臂不等长，选择长度比例合适，可使车轮和主 销的角度及轮距变化不大。 应用： 广泛应用在轿车前轮上
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⑵、不等臂双横臂式独立悬架
不等臂双横臂式独立悬架的上臂比下臂短。 优点： 当汽车车轮上下运动时，上臂比下臂运动弧度小。这将 使轮胎上部轻微地内外移动，而底部影响很小。这种结构有利 于减少轮胎磨损，提高汽车行驶平顺性和方向稳定性。
汽车减震器原理并建立其数学模型及汽车悬架系统课件PPT
减 震 器 数 学 模 型
2010.11.25
不同应用场合下减振器的稳态特性
液压减振器的数学模型描述
▪ 建立如下公式描述减振器的行为： ▪ (1） ▪ ▪ (2）
▪ 式中，Y(x):阻尼力或压降 X:活塞速度或者液压油流量 B ：第一阻尼系数 C：形状因子 D：泄载点 E：曲率因子
▪ G：第二阻尼因子 H：后继阻尼因子 K：灵敏度因子 ▪ eps：孔径因子 ▪ 由式（1）和（2）表示的液压减振器模型含有七个参数
2010.11.25
图2数学模型中参数的物理意义
对于适用的减振器类型，D表示减振特性中的泄 载点。在这一点阻尼特性将发生改变，从而将第 一阻尼率和第二阻尼率区别开来。乘积BCD表示 低活塞速度下的阻尼率，这是阻尼特性中的一个 重要特征。参数C为所用到正弦函数的限度。阻 尼特性的导数总是正值。因此参数C的值是固定 的，小于或等于1。由于C由泄载点D决定，因此 参数B控制泄载点前的阻尼率。
2010等.11.2因5 素不变时，阻尼力随车架与车桥之间的相
汽车减震器示 意图
1. 活塞杆；2. 工作缸筒；3. 活塞； 4. 伸张阀；5. 储油缸筒； 6. 压缩阀； 7. 补偿阀；8. 流通阀；9. 导向座； 10. 防尘罩；11. 油封
2010.11.25
双向作用筒式减振器示意图
液压减振器数学模型的基本原则Fra bibliotek2.独立悬架如上图(b)所示 其特点是两侧车轮分别独立地与车架 （或车身）弹性地连接，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。这样使得发动机可放低安装， 有利于降低汽车重心，并使结构紧凑 。独立悬架允许前轮有大的跳动空间 ，有利于转向，便于选择软的弹簧元 件使平顺性得到改善。同时独立悬架 非簧载质量小，可提高汽车车轮的附 着性
(完整版)汽车减震器结构图
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。
在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减振器，且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器，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。
1. 活塞杆；2. 工作缸筒；3. 活塞；4. 伸张阀；5. 储油缸筒；6. 压缩阀；7. 补偿阀；8. 流通阀；9. 导向座；10. 防尘罩；11. 油封双向作用筒式减振器示意图双向作用筒式减振器工作原理说明。
在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减振器受压缩，此时减振器内活塞3向下移动。
活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室（上腔）。
上腔被活塞杆1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，一部分油液于是就推开压缩阀6，流回贮油缸5。
这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
汽车减震器原理并建立其数学模型及
汽车悬架系统
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。