弹性元件和减震器

弹性元件和减震器

汽车底盘构造与维修课程教案

构设计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

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。

主要教学一、悬架的概说

1、悬架的功用：

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

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)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

主要教学内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

·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。

·减振器和弹性元件是并联安装的

）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。

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

·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

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）工作原理

·当车轮上下跳动时，减振器的工作活塞在油液中作往复运动。使工作活塞的上

用筒式减振器又称双筒式减振器。

3）充气式减振器的特点

·由于采用浮动活塞而减少了一套阀门系统，使结构大为减化，零件数约减少15％。

·由于减振器内充有高压气体，能有效地减少车轮受到突然冲击时产生的高频振动，并有助于消除噪声。

·在防尘罩直径相同的情况下，充气式减振器的工作缸和活塞直径比双筒式减振器大，所以在每厘米行程中流经阀的流量较双筒式减振器大几倍，故在同样泄流的不利工作条件下，它比双筒式能更可靠地保证产生足够的阻尼力。

·充气式减振器由于内部具有高压气体和油气被浮动活塞隔开，消除了油的乳化现象。

·缺点是对油封要求高；充气工艺复杂，不能修理；以及当缸筒受到外界物体的冲击而产生变形时，减振器就不能工作。

主要三、弹性元件

·汽车悬架所用的弹性元件可分为钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧和橡胶弹簧等。

钢板弹簧的中部一般由u形螺栓与车桥刚性固定，其两端用钢板弹簧销铰

·螺旋弹簧广泛地应用于前独立悬架。螺旋弹簧与钢板弹簧相比滑，不忌泥污，所占纵向空间不大，弹簧质量小等优点。

·螺旋弹簧本身没有减振作用，因此在螺旋弹簧悬架中必须另装减振器。

·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。螺旋弹簧常用弹簧钢棒料卷制而成，可做成等螺距或变螺距的，前者刚度不变，后者刚度是可变的。

3、扭杆弹簧

主

要

教

学

·扭杆弹簧是一根具有扭转弹性的直线金属杆件。其断面一般为圆形．少数为矩