汽车悬架相关理论与图解
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22-悬架
汽车构造第二十二章 悬 架本讲内容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一概述悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间一切传力连接装置的总称。
其功用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力），纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架（或承载式车身），以保证汽车的正常行驶。
现代汽车的悬架尽管有各种不同的结构形式，但是一般都有弹性元件1、减振器3和导向机构（纵、横向推力杆2、5）三部分组成。
汽车悬架的功能是缓冲，导向和减振，然而总的功能是传力。
应当指出，悬架要具备上述功能，在结构上并非一定要设置满足上述各功能的单独的装置。
例如常见的钢板弹簧，除了作为弹性元件起缓冲外，本身还能起到传递各向力和力矩以及决定车轮运动轨迹的作用，因而可不再另设导向机构。
此外，一般钢板弹簧是多片叠成的，本身具有一定的减振能力，在对减振要求不高的车辆上，也可以不装减振器。
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。
汽车悬架可分为两大类：非独立悬架和独立悬架。
非独立悬架结构特点是两侧的车轮由一根整体式车桥（或车身）连接。
当一侧车轮因道路不平而发生跳动时，必然引起另一侧车轮在汽车横向平面内发生摆动，故称为非独立悬架。
独立悬架结构特点是车桥做成断开的，每一侧的车轮可以单独的通过弹性悬架与车架（或车身）连接，两侧车轮可以单独跳动，互不影响，故称为独立悬架。
二减震器加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性。
减振器和弹性元件是并联安装的。
车悬架系统中广泛采用液力减振器。
原理是，当车架与车桥作往复相对运动而活塞在缸筒内往复移动时,减振器壳体内的油液反复地从内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。
汽车悬架知识专题-37页精选文档
汽车悬架知识专题二楼:电控悬架三楼:主动悬架四楼:图解各类独立悬架五楼:非独立悬架六楼:汽车的自动调平悬架七楼:图解横向稳定器八楼:弹簧知识九楼:汽车性能对悬架的要求汽车悬架知识专题：悬架概述舒适性是轿车最重要的使用性能之一。
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，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。
同时，汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件，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。
汽车车架（或车身）若直接安装于车桥（或车轮）上，由于道路不平，由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服，这是因为没有悬架装置的原因。
汽车悬架是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性联结装置的统称。
它的作用是弹性地连接车桥和车架（或车身），缓和行驶中车辆受到的冲击力。
保证货物完好和人员舒适；衰减由于弹性系统引进的振动，使汽车行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力，纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架（或车身）上，以保证汽车行驶平顺；并且当车轮相对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求，因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。
悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。
由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。
一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。
弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。
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。
减振器用来衰减由于弹性系统引起的振，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。
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。
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。
汽车悬挂系统结构原图解汇总
Part Five
悬挂系统的发展趋 势
空气悬挂系统
空气悬挂系统是一种利用空气弹簧 和减震器组成的悬挂系统，能够根 据车辆载重和行驶状态自动调整高 度和阻尼，提高行驶舒适性和稳定 性。
空气悬挂系统的优点包括提高乘坐 舒适性、提高行驶稳定性、降低油 耗等，因此受到广泛欢迎。
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Part Three
悬挂系统的类型
独立悬挂
定义：独立悬挂是指每一侧的车轮通过 弹性悬挂系统单独连接在车架或车身下 方，使两侧车轮可以独立地运动而不互 相干扰。
类型：常见的独立悬挂系统包括麦弗逊悬 挂、双叉臂悬挂、多连杆悬挂等。
优点：提高汽车的操控性和舒适性，减少 车身的振动和噪音，增加轮胎的抓地力， 提高行驶安全性。
麦弗逊悬挂结构原理解析
组成：由下控制臂、弹簧、减震器和转向节等部件组成
作用：提供车辆横向和纵向支撑，吸收来自路面的震动，提高行驶稳定性 工作原理：通过下控制臂和减震器的组合作用，实现车轮的上下运动和转 向功能 特点：结构简单，占用空间较小，适合用于前驱车和横置发动机车型
多连杆悬挂结构原理解析
组成：由连杆、减震器和弹簧等部件组成 作用：通过连杆的连接，使车轮与车身保持恒定的接触状态，减少车身的 振动和侧倾 优点：能够更好地控制车轮的运动轨迹，提高车辆的操控性和舒适性
弹性元件：缓冲和减震作用
导向机构：传递车轮与车身之间的 力和扭矩
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减震器：吸收震动能量，减少车身 震动
悬挂系统还包括横向稳定杆、纵向 稳定杆等辅助部件
悬挂系统的作用
连接车轮与车身，传递力矩和载荷 缓冲减震，提高乘坐舒适性 维持车身姿态稳定，保证车辆操控性能 吸收和衰减振动和冲击，提高行驶平顺性
第二十二章悬架
特点：质量小、不需润 滑、保养维修简便
安装：左右不可装反。
扭杆
摆臂
扭杆弹簧的装配
将扭杆的固定 端转过一个角 度，则摆臂的 初始位置将改 变，可借此调 节车身的高度。
摆臂
特点：质量小， 不需润滑
扭杆
减振器
功用： 加速车架与车身振动的衰减，改善汽
车行驶的平顺性。
原理： 当汽车振动时，减振 减震器
车架
2．摆臂式平衡悬架
• 摆臂式平衡悬架主要用于6×2的货车上。这种货车的 结构特点是前桥为转向桥，中桥为驱动桥，后桥是可 以升降的支持桥。当汽车在轻载或空载行驶时，可操 纵举升油缸，通过杠杆机构将后轮（支持轮）举起， 使6×2汽车变为4×2汽车。这不仅可减少轮胎的磨损 和降低油耗，同时还可以增加空车行驶时驱动轮上的 附着力。为适应这种汽车总体布置的需要，中（驱动） 桥和后（支持）桥就有必要采用摆臂式平衡悬架。中 桥的悬架采用普通纵置半椭圆钢板弹簧，后吊耳不与 车架相连接，而是与摆臂的前端相连。摆臂轴支架固 定在车架上。摆臂的后端与汽车的后桥（支持桥）相 连。左、右后支持轮之间没有整轴联系。
多轴汽车的平衡悬架
• 如果将两个车桥（如三轴汽车的中桥与后桥）装在平 衡杆的两端，而将平衡杆的中部与车架作铰链式连接， 一个车桥抬高将使另一车桥下降。由于平衡杆两臂等 长，使两个车桥上的垂直载荷在任何情况下都相等， 这种能保证中后桥车轮垂直载荷相等的悬架称为平衡
悬架。
1．等臂式平衡悬架
• 等臂式平衡悬架是三轴和四轴越野汽车上普遍 采用的一种平衡悬架结构形式。钢板弹簧的两 端自由地支承在中、后桥半轴套管上的滑板式 支架内。这样，钢板弹簧便相当于一根等臂平 衡杆，它以悬架心轴为支点转动，从而可保证 汽车在不平道路上行驶时，各轮都能着地，且 使中、后桥车轮的垂直载荷平均分配。
安装：左右不可装反。
扭杆
摆臂
扭杆弹簧的装配
将扭杆的固定 端转过一个角 度，则摆臂的 初始位置将改 变，可借此调 节车身的高度。
摆臂
特点：质量小， 不需润滑
扭杆
减振器
功用： 加速车架与车身振动的衰减，改善汽
车行驶的平顺性。
原理： 当汽车振动时，减振 减震器
车架
2．摆臂式平衡悬架
• 摆臂式平衡悬架主要用于6×2的货车上。这种货车的 结构特点是前桥为转向桥，中桥为驱动桥，后桥是可 以升降的支持桥。当汽车在轻载或空载行驶时，可操 纵举升油缸，通过杠杆机构将后轮（支持轮）举起， 使6×2汽车变为4×2汽车。这不仅可减少轮胎的磨损 和降低油耗，同时还可以增加空车行驶时驱动轮上的 附着力。为适应这种汽车总体布置的需要，中（驱动） 桥和后（支持）桥就有必要采用摆臂式平衡悬架。中 桥的悬架采用普通纵置半椭圆钢板弹簧，后吊耳不与 车架相连接，而是与摆臂的前端相连。摆臂轴支架固 定在车架上。摆臂的后端与汽车的后桥（支持桥）相 连。左、右后支持轮之间没有整轴联系。
多轴汽车的平衡悬架
• 如果将两个车桥（如三轴汽车的中桥与后桥）装在平 衡杆的两端，而将平衡杆的中部与车架作铰链式连接， 一个车桥抬高将使另一车桥下降。由于平衡杆两臂等 长，使两个车桥上的垂直载荷在任何情况下都相等， 这种能保证中后桥车轮垂直载荷相等的悬架称为平衡
悬架。
1．等臂式平衡悬架
• 等臂式平衡悬架是三轴和四轴越野汽车上普遍 采用的一种平衡悬架结构形式。钢板弹簧的两 端自由地支承在中、后桥半轴套管上的滑板式 支架内。这样，钢板弹簧便相当于一根等臂平 衡杆，它以悬架心轴为支点转动，从而可保证 汽车在不平道路上行驶时，各轮都能着地，且 使中、后桥车轮的垂直载荷平均分配。
汽车构造-- 悬架 ppt课件
工作原理：
根据汽车载荷的变化，调整减振 器的节流孔的流通面积，进而调 整阻尼。
当载荷增加时，节流孔流通面积 减小，阻尼力增大。载荷减小时 的情况相反。
PPT课件
29
第四节 非独立悬架
特点：
结构简单，工作可靠； 采用钢板弹簧非独立悬架时，省去导向结构，方便布置。 广泛引用簧载质量
为使汽车从空载到满载的范围变化时，车 f 悬架的垂直变形 身自然振动频率基本保持不便，要求悬架刚
度是可调的。
PPT课件
7
三、悬架的分类
非独立悬架：
两侧车轮刚性连接在一起，只能共同运动的悬架 广泛应用于货车、客车和轿车后桥
独立悬架：
两侧车轮由断开式车桥连接，车轮单独通过悬架于车 架连接，可以单独跳动。
目的：通过主副簧先后起 作用，得到变刚度特性提 高汽车平顺性。
副簧在上：刚度突变，不 利于汽车平顺性。
副簧在下：副簧逐渐起作 用，具有刚度渐变的特点， 有利于汽车平顺性。
PPT课件
34
二、螺旋弹簧非独立悬架
螺旋弹簧非独立悬架由 螺旋弹簧、减振器、纵 向推力杆和横向推力杆 组成。
常用于轿车的后悬架。
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。
PPT课件
19
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
PPT课件
26
根据汽车载荷的变化，调整减振 器的节流孔的流通面积，进而调 整阻尼。
当载荷增加时，节流孔流通面积 减小，阻尼力增大。载荷减小时 的情况相反。
PPT课件
29
第四节 非独立悬架
特点：
结构简单，工作可靠； 采用钢板弹簧非独立悬架时，省去导向结构，方便布置。 广泛引用簧载质量
为使汽车从空载到满载的范围变化时，车 f 悬架的垂直变形 身自然振动频率基本保持不便，要求悬架刚
度是可调的。
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三、悬架的分类
非独立悬架：
两侧车轮刚性连接在一起，只能共同运动的悬架 广泛应用于货车、客车和轿车后桥
独立悬架：
两侧车轮由断开式车桥连接，车轮单独通过悬架于车 架连接，可以单独跳动。
目的：通过主副簧先后起 作用，得到变刚度特性提 高汽车平顺性。
副簧在上：刚度突变，不 利于汽车平顺性。
副簧在下：副簧逐渐起作 用，具有刚度渐变的特点， 有利于汽车平顺性。
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二、螺旋弹簧非独立悬架
螺旋弹簧非独立悬架由 螺旋弹簧、减振器、纵 向推力杆和横向推力杆 组成。
常用于轿车的后悬架。
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。
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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
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汽车构造 第19章 悬架
第19章 悬架
19.7 电子控制悬架系统 19.7.1 电子控制悬架系统（EMS）的组成及工作原理
1.电子控制悬架系统的功用 汽车电子控制悬架系统的功用是：根据汽车行驶路面状况、行驶速度和 载荷变化，通过电子控制单元（EMS ECU）来控制相应的执行元件，自动调 节车身高度、悬架刚度和阻尼系数，改善汽车的平顺性和操纵稳定性。 2. 电子控制悬架系统的类型 电子控制悬架系统有车高调整、阻尼力调整和弹簧刚度调整三个基本调 整功能。根据基本功能的不同，电子控制悬架系统主要有以下几种类型： （1）电子控制变高度空气弹簧悬架系统； （2）电子控制变刚度空气弹簧悬架系统； （3）电子控制变阻尼减振器悬架系统。
烛式悬架→
1-主销 2-防尘罩 3-套筒 4-防尘罩 5-减振器 6-通气管
第18章 悬架
汽车前悬架(麦弗逊式) l-横摆臂 2-车轮 3-转向节 4-减振器 5-车身 6-螺旋弹簧
第19章 悬架 19.6 多轴汽车的平衡悬架
三轴汽车在不平道路上行驶情况示意图
第19章 悬架
三轴汽车中、后桥平衡悬架 1、3-反作用杆 2-钢板弹簧 4-心轴 5-心轴轴承毂 6-半轴套管座架
第19章 悬架
独立悬架按车轮的运动 形式可分为横臂式独立悬架 （车轮在汽车横向平面内摆动 的悬架）、纵臂式独立悬架 （车轮在汽车纵向平面内摆动 的悬架）、烛式和麦弗逊式悬 架（车轮沿主销移动的悬架） 三种类型。 独立悬架分类示意图→ a)横臂式独立悬架 b)纵臂 式独立悬架 c)烛式独立悬架 d)麦弗逊式独立悬架
第19章
悬 架
主讲教师：
第19章 悬架
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。车架与车桥通过悬架弹性的联接在一起。本章重点介绍了 悬架的组成、作用与分类；介绍了独立悬架和非独立悬架的类型、组成和 工作原理；简介了电子控制悬架系统
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减少汽车的非簧载质量，在道路条件和车速相同时，非簧 载质量越小，则悬架所受到的冲击载荷也越小，故采用独 立悬架可以提高汽车的平均行驶速度。
采用断开式车桥，发动机总成的位置可以降低和前移；同 时给予车轮较大的上下运动的空间，悬架刚度可以设计得 较小，使车身振动频率降低，以改善行驶平顺性。
独立悬架的缺点
突出优点：增大了两前轮内
侧的空间，便于发动机和其它 部件的布置，因此多用于前置， 前驱动的轿车和微型汽车上。
四、单斜臂式独立悬架
车轮在汽车的斜向平面内 摆动的悬架。
调整夹角，使定位角变化 最小，从而获得良好的操 纵稳定性。
常用在后轮驱动的后悬架
横向稳定器
防止车身产生很大的横向倾斜和横向角振动。
（4）横向稳定杆： 防止车身在转弯时发生过大的横向侧 倾，目的是防止汽车横向倾翻和改善平顺性。
悬架的作用：
弹性元件— 缓冲 减振器：— 减振 导向机构(纵、横向推力杆）：— 导向 横向稳定杆：防止车身产生过大侧倾
弹性元件、减震器、导向机构同时 作用— 传力
功能：缓冲、减振、导向、传力
并非要全部装置
3、分类
⑴、独立悬架
弹性元件
每一侧车轮单独通过
悬架与车架相连，每
个车轮能独立上下跳
动而互不影响。 ⑵、非独立悬架：
断开式车桥
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。
车架 车桥
任务二 弹性元件与减震器
1.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、气体弹簧等。
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。
容积减少，油压升 高，油液打开流通 阀，经过流通阀流 入上腔。
伸张行程
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。
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。
件
车
二者并联安装
桥
减振器的分类
按其作用方式不同 双向作用式减振器
（压缩和伸张） 单向作用式减振器
（伸张行程） 汽车上广泛用于双向作 用式减震器。
双向作用筒式减振器 ⑴、结构：
活塞杆
防尘罩
储油钢桶
导向座
伸张阀
流通阀
活塞
压缩阀
补偿阀
⑵、工作原理
压缩行程：
车轮靠近车架
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。
成。
油气不分割式 油气分隔式
（5）橡胶弹簧
优点：单位质量的蓄能量较金属弹簧多，隔音蓄 能好，工作无噪音，不需要润滑
由于橡胶的内摩擦较大，具有一定的减震能力。 用途：悬架副簧和缓冲块
2.减震器
1 目前汽车上广泛采用液压减震器，
功用：加速车架与车身振动的衰减，改善汽车行驶的平
车架
弹
减振器
性
元
麦弗逊式悬架
滑柱连杆式独立悬架
麦弗逊式悬架：车轮 沿摆动的主销轴线移 动
由滑动立柱和横摆臂 组成
筒式减震器上的铰链 的中心点与横摆臂的 球铰链中心的连线为 主销，因减震器的下 支点随横摆摆臂摆动， 故主销的角度是变化 的
麦弗逊式悬架
滑柱连杆式独立悬架
主销定位角和轮距都有变化， 但如果适当调节杆系的位置， 可使定位参数变化很小
这种悬架用于转向轮时，会使主销内倾角和车轮外倾 角发生较大的变化，对于转向操纵有一定的影响，故 目前很少采用。
优点：由于结构简单、紧凑、布置方便，在车速不高的 重型越野汽车上也有采用的。
2.双横臂式独立悬架
双横臂式独立悬架
两摆臂等长的悬架 车轮平面没有倾斜，但轮距 却发生很大变化，易侧滑。
两摆臂不等长的悬架 车轮、主销角度、轮距变化 不大，轮距变化可由轮胎的 变形来适应。4-5mm
摆臂
特点： 质量小， 不需润滑
扭杆
扭杆弹簧：
4、油气弹簧
特点：以空气和油液作为工作物质。
油气不分隔式
油气分隔式
（1）空气弹簧
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
（2）油气弹簧
特点：油气弹簧一 般以惰性气体氮为 弹性介质，用油液 作为传力介质，由 气体弹簧和相当于 减振器的液压缸组
车轮沿主销移动的悬架 烛式悬架：车轮沿固定不动的主销轴线移动 麦弗逊式悬架：车轮沿摆动的主销轴线移动
烛式悬架
车轮跳动时，转向节与套 筒一起沿主销轴线移动。
悬架变形时，主销的定位 角不会发生变化，仅轮距 和轴距稍有改变，有利于 汽车的转向操作和行驶稳 定性。
但套筒与主销之间的摩擦 阻力大，磨损严重。
目前的汽车大量采用了：变截面的少片钢板弹簧。 据有质量轻、结构简单、摩擦小、节省材料的特点。
2、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
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： 螺旋弹立悬架结构复杂，制造成本高；保养维修不便； 在一般情况下，车轮跳动时，由于车轮外倾角与轮
距变化较大，轮胎磨损较严重。 独立悬架广泛的应用在现代汽车上，特别是轿车的转
向轮。 越野车也可使用独立悬架，可保证车轮和路面保持良
好的接触，增大驱动力，也可增大离地间隙。
独立悬架的结构类型
按车轮运动形式分
螺旋弹簧悬架
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。
当车轮转向跳 动时，车轮沿 主销转动。
3、扭杆弹簧
当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使扭杆产生
扭杆
摆臂
扭杆弹簧的装配
将扭杆的固 定端转过一 个角度，则 摆臂的初始 位置将改变， 可借此调节 车身的高度。
杆的作用； 5.减震器的工作原理
第五节 独立悬架－行驶平顺性、操纵稳定性
两侧的车轮各自独立地与车架或车身弹性连接 独立悬架中多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧作为弹性元件，
钢板弹簧和其它形式的弹簧用得较少。
独立悬架
独立悬架的优点
在一定范围内，两侧车轮可以单独运动而不相互影响。在 不平的道路上可减少车架和车身的振动，而且有助于消除 转向轮不断偏摆的不良现象。
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。
3 横向稳定杆
作用： 防止车身在转弯等情况下发生过大的横向倾斜（侧倾）
横向稳定杆原理:
原理：U形的横向稳 定杆两端连接靠近 车轮的悬架，中间 通过两点与车身铰 接。 作用：防止车身在 转弯时发生过大的 横向侧倾，目的是 防止汽车横向倾翻 和改善平顺性。
应用：货车的前、后悬架中
主、副钢板弹簧悬架
刚度可变－副簧
(2)螺旋弹簧非独立悬架
螺旋弹簧非独立悬架一般只用做轿车的后悬架
(3) 空气弹簧非独立悬架
容易实现车身高度的自由调节。
空气压缩机
水油分离器
储气筒
压力调节器
调节阀 控制杆
小结：
1.悬架的组成和功用； 2.根据结构的不同，汽车悬架的类型； 3.非独立悬架的结构； 4.弹性元件的结构类型及分类；横向稳定
车轮在汽车横向平面内摆动的悬架：横臂式独立悬架 车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架：纵臂式独立悬架 车轮沿主销移动的悬架：烛式悬架和麦弗逊式悬架 车轮在汽车的斜向平面内摆动的悬架
一、横臂式独立悬架
单横臂式独立悬架 双横臂式独立悬架
1.单横臂式独立悬架
缺点：
当悬架变形时，轮距改变，致使轮胎相对于地面侧向 滑移，破坏轮胎和地面的附着，且轮胎磨损较严重。
（1）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。
广泛应用于汽车的非独立悬架中。
钢板弹簧
螺栓 中心螺栓
套管
卷耳
弹簧夹
钢板弹簧
减振器 钢板弹簧
副钢板弹簧
各钢板弹簧间应加润滑 剂以防磨损，定期维护
1. 卷耳；2. 弹簧夹；3. 钢板弹簧；4. 中心螺栓 非对称式钢板弹簧
横向稳定 杆
任务三 非独立悬架与独立悬架
1.非独立悬架
非独立悬架因其结构简单，工作可靠，被广泛 应用于货车的前、后悬架。少数轿车中，非独 立悬架仅用作后悬架。
螺旋弹簧 导向机构
气体弹簧
钢板弹簧－减震、导向
(1)钢板弹簧式非独立悬架
钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件，由于它 兼起导向机构的作用，使得悬架系统大为简化。
双横臂式 独立悬架
二、纵臂式独立悬架
单纵臂式独立悬架 双纵臂式独立悬架
1.单纵臂式独立悬架
车轮上下跳动 使主销的后倾 角发生很大的 变化，一般不 用作转向轮。
2.双纵臂式独立悬架
纵臂长度相等， 形成平行四连杆 机构
车轮上下跳动使 主销的后倾角保 持不变，一般用 作转向轮。
车轮沿主销移动的悬架
横向稳定器 减振器
连接车桥与车架，并传递二者之间的相互作用力， 减小振动，保
横向推力杆 弹性元件
2、组成
纵向推力杆
（1）弹性元件：承受和传递垂直载荷，减小路面的冲击;
（2）导向装置：传递纵向力、侧向力及其力矩，并 保证车轮 相对于车身有正确的运动关系。
（3）减振器：加快振动的衰减，限制车身和车轮的振动。
预习思考：
1.悬架的组成； 2.悬架的功用； 3.悬架的类型； 4.非独立悬架与独立悬架的特点； 5.弹性元件的类型；
汽车悬架系统
主讲：黄孟远
采用断开式车桥，发动机总成的位置可以降低和前移；同 时给予车轮较大的上下运动的空间，悬架刚度可以设计得 较小，使车身振动频率降低，以改善行驶平顺性。
独立悬架的缺点
突出优点：增大了两前轮内
侧的空间，便于发动机和其它 部件的布置，因此多用于前置， 前驱动的轿车和微型汽车上。
四、单斜臂式独立悬架
车轮在汽车的斜向平面内 摆动的悬架。
调整夹角，使定位角变化 最小，从而获得良好的操 纵稳定性。
常用在后轮驱动的后悬架
横向稳定器
防止车身产生很大的横向倾斜和横向角振动。
（4）横向稳定杆： 防止车身在转弯时发生过大的横向侧 倾，目的是防止汽车横向倾翻和改善平顺性。
悬架的作用：
弹性元件— 缓冲 减振器：— 减振 导向机构(纵、横向推力杆）：— 导向 横向稳定杆：防止车身产生过大侧倾
弹性元件、减震器、导向机构同时 作用— 传力
功能：缓冲、减振、导向、传力
并非要全部装置
3、分类
⑴、独立悬架
弹性元件
每一侧车轮单独通过
悬架与车架相连，每
个车轮能独立上下跳
动而互不影响。 ⑵、非独立悬架：
断开式车桥
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。
车架 车桥
任务二 弹性元件与减震器
1.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、气体弹簧等。
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。
容积减少，油压升 高，油液打开流通 阀，经过流通阀流 入上腔。
伸张行程
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。
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。
件
车
二者并联安装
桥
减振器的分类
按其作用方式不同 双向作用式减振器
（压缩和伸张） 单向作用式减振器
（伸张行程） 汽车上广泛用于双向作 用式减震器。
双向作用筒式减振器 ⑴、结构：
活塞杆
防尘罩
储油钢桶
导向座
伸张阀
流通阀
活塞
压缩阀
补偿阀
⑵、工作原理
压缩行程：
车轮靠近车架
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。
成。
油气不分割式 油气分隔式
（5）橡胶弹簧
优点：单位质量的蓄能量较金属弹簧多，隔音蓄 能好，工作无噪音，不需要润滑
由于橡胶的内摩擦较大，具有一定的减震能力。 用途：悬架副簧和缓冲块
2.减震器
1 目前汽车上广泛采用液压减震器，
功用：加速车架与车身振动的衰减，改善汽车行驶的平
车架
弹
减振器
性
元
麦弗逊式悬架
滑柱连杆式独立悬架
麦弗逊式悬架：车轮 沿摆动的主销轴线移 动
由滑动立柱和横摆臂 组成
筒式减震器上的铰链 的中心点与横摆臂的 球铰链中心的连线为 主销，因减震器的下 支点随横摆摆臂摆动， 故主销的角度是变化 的
麦弗逊式悬架
滑柱连杆式独立悬架
主销定位角和轮距都有变化， 但如果适当调节杆系的位置， 可使定位参数变化很小
这种悬架用于转向轮时，会使主销内倾角和车轮外倾 角发生较大的变化，对于转向操纵有一定的影响，故 目前很少采用。
优点：由于结构简单、紧凑、布置方便，在车速不高的 重型越野汽车上也有采用的。
2.双横臂式独立悬架
双横臂式独立悬架
两摆臂等长的悬架 车轮平面没有倾斜，但轮距 却发生很大变化，易侧滑。
两摆臂不等长的悬架 车轮、主销角度、轮距变化 不大，轮距变化可由轮胎的 变形来适应。4-5mm
摆臂
特点： 质量小， 不需润滑
扭杆
扭杆弹簧：
4、油气弹簧
特点：以空气和油液作为工作物质。
油气不分隔式
油气分隔式
（1）空气弹簧
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
（2）油气弹簧
特点：油气弹簧一 般以惰性气体氮为 弹性介质，用油液 作为传力介质，由 气体弹簧和相当于 减振器的液压缸组
车轮沿主销移动的悬架 烛式悬架：车轮沿固定不动的主销轴线移动 麦弗逊式悬架：车轮沿摆动的主销轴线移动
烛式悬架
车轮跳动时，转向节与套 筒一起沿主销轴线移动。
悬架变形时，主销的定位 角不会发生变化，仅轮距 和轴距稍有改变，有利于 汽车的转向操作和行驶稳 定性。
但套筒与主销之间的摩擦 阻力大，磨损严重。
目前的汽车大量采用了：变截面的少片钢板弹簧。 据有质量轻、结构简单、摩擦小、节省材料的特点。
2、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
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： 螺旋弹立悬架结构复杂，制造成本高；保养维修不便； 在一般情况下，车轮跳动时，由于车轮外倾角与轮
距变化较大，轮胎磨损较严重。 独立悬架广泛的应用在现代汽车上，特别是轿车的转
向轮。 越野车也可使用独立悬架，可保证车轮和路面保持良
好的接触，增大驱动力，也可增大离地间隙。
独立悬架的结构类型
按车轮运动形式分
螺旋弹簧悬架
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。
当车轮转向跳 动时，车轮沿 主销转动。
3、扭杆弹簧
当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使扭杆产生
扭杆
摆臂
扭杆弹簧的装配
将扭杆的固 定端转过一 个角度，则 摆臂的初始 位置将改变， 可借此调节 车身的高度。
杆的作用； 5.减震器的工作原理
第五节 独立悬架－行驶平顺性、操纵稳定性
两侧的车轮各自独立地与车架或车身弹性连接 独立悬架中多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧作为弹性元件，
钢板弹簧和其它形式的弹簧用得较少。
独立悬架
独立悬架的优点
在一定范围内，两侧车轮可以单独运动而不相互影响。在 不平的道路上可减少车架和车身的振动，而且有助于消除 转向轮不断偏摆的不良现象。
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。
3 横向稳定杆
作用： 防止车身在转弯等情况下发生过大的横向倾斜（侧倾）
横向稳定杆原理:
原理：U形的横向稳 定杆两端连接靠近 车轮的悬架，中间 通过两点与车身铰 接。 作用：防止车身在 转弯时发生过大的 横向侧倾，目的是 防止汽车横向倾翻 和改善平顺性。
应用：货车的前、后悬架中
主、副钢板弹簧悬架
刚度可变－副簧
(2)螺旋弹簧非独立悬架
螺旋弹簧非独立悬架一般只用做轿车的后悬架
(3) 空气弹簧非独立悬架
容易实现车身高度的自由调节。
空气压缩机
水油分离器
储气筒
压力调节器
调节阀 控制杆
小结：
1.悬架的组成和功用； 2.根据结构的不同，汽车悬架的类型； 3.非独立悬架的结构； 4.弹性元件的结构类型及分类；横向稳定
车轮在汽车横向平面内摆动的悬架：横臂式独立悬架 车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架：纵臂式独立悬架 车轮沿主销移动的悬架：烛式悬架和麦弗逊式悬架 车轮在汽车的斜向平面内摆动的悬架
一、横臂式独立悬架
单横臂式独立悬架 双横臂式独立悬架
1.单横臂式独立悬架
缺点：
当悬架变形时，轮距改变，致使轮胎相对于地面侧向 滑移，破坏轮胎和地面的附着，且轮胎磨损较严重。
（1）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。
广泛应用于汽车的非独立悬架中。
钢板弹簧
螺栓 中心螺栓
套管
卷耳
弹簧夹
钢板弹簧
减振器 钢板弹簧
副钢板弹簧
各钢板弹簧间应加润滑 剂以防磨损，定期维护
1. 卷耳；2. 弹簧夹；3. 钢板弹簧；4. 中心螺栓 非对称式钢板弹簧
横向稳定 杆
任务三 非独立悬架与独立悬架
1.非独立悬架
非独立悬架因其结构简单，工作可靠，被广泛 应用于货车的前、后悬架。少数轿车中，非独 立悬架仅用作后悬架。
螺旋弹簧 导向机构
气体弹簧
钢板弹簧－减震、导向
(1)钢板弹簧式非独立悬架
钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件，由于它 兼起导向机构的作用，使得悬架系统大为简化。
双横臂式 独立悬架
二、纵臂式独立悬架
单纵臂式独立悬架 双纵臂式独立悬架
1.单纵臂式独立悬架
车轮上下跳动 使主销的后倾 角发生很大的 变化，一般不 用作转向轮。
2.双纵臂式独立悬架
纵臂长度相等， 形成平行四连杆 机构
车轮上下跳动使 主销的后倾角保 持不变，一般用 作转向轮。
车轮沿主销移动的悬架
横向稳定器 减振器
连接车桥与车架，并传递二者之间的相互作用力， 减小振动，保
横向推力杆 弹性元件
2、组成
纵向推力杆
（1）弹性元件：承受和传递垂直载荷，减小路面的冲击;
（2）导向装置：传递纵向力、侧向力及其力矩，并 保证车轮 相对于车身有正确的运动关系。
（3）减振器：加快振动的衰减，限制车身和车轮的振动。
预习思考：
1.悬架的组成； 2.悬架的功用； 3.悬架的类型； 4.非独立悬架与独立悬架的特点； 5.弹性元件的类型；
汽车悬架系统
主讲：黄孟远