《汽车构造课件》 悬架

悬架前端为固定铰链，也叫死吊耳。它与前支架连接在一起。 后端可以自由摆动，形成活动吊耳，从而保证弹簧变形时两卷 耳之间的距离是变化的。
变刚度钢板弹簧
变刚度钢板弹簧悬架
1-副簧；2-主簧；3-车桥；4-U形螺栓
当汽车空载和实际装载质量不大时，副钢板弹簧不承受载荷, 而由主钢板弹簧单独工作。
在重载或满载情况下，车架相对于车桥下移，使车架上副簧 滑板式支座与副簧接触，主、副簧共同参加工作，刚度增大。
纵向拖臂
1） 钢板弹簧式非独立悬架 广泛用于货车的前、后悬架中。
解放CA1092汽车的前悬架
1-钢板弹簧前支架；2-钢板弹簧端；3-U形螺栓；4-盖板；5-缓冲块；6-限位 块；7-减振器上支架；8-减振器；9-吊耳；10-吊耳支架；11-中心螺栓；12减振器下支架；13-减振器连接销
中部用U型螺栓将钢板弹簧固定在车桥上。
1. 车速与路面感应控制 （1) 当车速高时，提高弹簧刚度和减振器阻尼力，以提高汽车高速行驶
时的操纵稳定性。
(2) 当前轮遇到突起时，减小后轮悬架弹簧刚度和减振器阻尼力，以减小 车身的振动和冲击。
任务五 电子控制悬架系统
16.5.1系统的控制功能
丰田的电控悬架系统为空气弹簧主动悬架，可以根据行驶条件自动控制 弹簧刚度、减振器阻尼力及车身高度，以抑制加速时后坐、制动时点头、 转向时侧倾等汽车行驶状态的变化，明显改善乘坐舒适性和操纵稳定性。
丰田凌志的电控悬架系统主要对车速及路面感应、车身姿态、车身高度 三个方面进行控制：
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：
制动盘工作面严重磨损，超出规定，或表面出现裂纹；挡泥板 严重扭曲变形；轮毂花键松旷，磨损严重；弹簧挡圈失效；车 轮轴承损坏(注意：需要更换整套轴承)；前悬架支柱件任何一 条焊缝出现裂纹或严重变形。
－转向横拉杆
B 、桑塔纳2000前悬架的检修
a．减振器的检查
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。
（2）双纵臂式独立悬架的两纵摆臂一般长度相等，形成平行 四连杆机构。这种悬架当车轮上下跳动时，车轮外倾角、轮 距和主销后倾角都不发生变化，所以适用于前轮。
3）车轮沿主销移动的独立悬架 分类：烛式独立悬架、麦弗逊式独立悬架。 （1） 烛式独立悬架 主销的上下两端刚性地固定在车架上。套在主销上的套管固定在
等长双横臂式独立悬架
不等长双横臂式独立悬架
图所示为奥迪车型不等长双横臂式螺旋弹簧独立悬架。
2)纵臂式独立悬架 纵臂式独立悬架也分为单纵臂式和双纵臂式两种。 （1）单纵臂式独立悬架如果用于前轮，车轮上下跳动时会使主
销后倾角变化很大，所以单纵臂式独立悬架都用于后轮。
单纵臂式独立悬架示意图
用于后轮的单纵臂式独立悬架
非独立悬架
独立悬架
任务二 弹性元件
弹性元件
汽车上常用的弹性元件包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧 和气体弹簧等。
钢板弹簧 螺旋弹簧 扭杆弹簧 气体弹簧
1)钢板弹簧 由多片长度不等的弹簧钢片叠加而成，广泛应用于非独立悬架。
为了防止汽车在行驶过程中各弹簧片分开，在钢板弹簧上装有若 干弹簧夹，以免主片独自承载。
小。 导向机构包括纵向、横向推力杆，用于传递纵向载荷和横向载荷，
并保证车轮相对于车架的运动关系。 横向稳定器可以防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜。
2）悬架的功用 （1）连接车架（或车身）和车轮，把路面作用到车轮的各种力
传给车架（或车身）。 （2）缓和冲击、衰减振动，使乘坐舒适，具有良好的平顺性。 （3）保证汽车具有良好的操纵稳定性。
采用扭杆弹簧的悬架质量 较小，结构比较简单，也 不需润滑，并且通过调整 扭杆弹簧固定端的安装角 度，易实现车身高度的自 动调节。既可以横向布置， 也可以纵向布置，可以方 便地安装满足设计要求长 度的扭杆，以保证悬架具 有良好的性能。
4）气体弹簧 （1）空气弹簧
（2）油气弹簧
任务三 减振器
减振器
第二、三项功用与弹性元件和减振器的性能有关，具体来说是与 弹性元件的刚度和减振器的阻尼力有关。只有悬架系统的软、硬 合适才能使车辆乘坐舒适、操纵稳定。
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。
阀对压力油产生较大的阻尼 力，消耗了振动能量，使振动 衰减。
由于活塞杆的进出而引起的 缸筒容积的变化，则由浮动活 塞的上下运动来补偿。
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
任务四 典型悬架系统
1、非独立悬架
1）钢板弹簧式 2）螺旋弹簧非独立悬架
2、独立悬架
1）横臂式独立悬架 2）纵臂式独立悬架 3）车轮沿主销移动的独立悬架
1、非独立悬架
非独立悬架广泛应用于货车的前、后悬架和轿车的后悬架。按照 采用弹性元件的不同，非独立悬架可以分为钢板弹簧式非独立悬 架和螺旋弹簧式非独立悬架。
钢板弹簧式非独立悬架
源自文库
螺旋弹簧式非独立悬架
减振器
扭力梁
优点：无需润滑，不忌泥污；安置它所需的纵向空间不大；弹簧 本身质量小。
3）扭杆弹簧：扭杆弹簧是由弹簧钢制成的杆件。扭杆的断面有圆 形、矩形或管形，两端制成花键、方形、六角形等形状，以便固 定在车架和悬架的摆臂上。摆臂与车轮相连，当车轮跳动时，摆 臂绕扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转弹性变形，以保证车轮与车 架的弹性联系。
项目十六 悬架
任务1 悬架的组成及分类
1、悬架的组成与功用
1）悬架的组成 悬架是车架与车桥之间一切传力连接装置的总称。悬架一般由弹
性元件、减振器、导向机构等组成，轿车一般还有横向稳定器。 弹性元件使车架与车桥之间做弹性连接，可以缓和由于不平路面
带来的冲击，并承受和传递垂直载荷。 减振器可以衰减由于路面冲击产生的振动，使振动的振幅迅速减
渐变刚度钢板弹簧悬架 主簧由5片较薄的弹簧钢片叠加而成，副簧由5片较厚
的弹簧钢片叠加而成； 小载荷时，仅主簧工作； 随着载荷的增加，副簧逐渐参与工作，刚度逐渐增加。
2）螺旋弹簧非独立悬架
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
1）横臂式独立悬架
横臂式独立悬架分为单横臂式和双横臂式两种，目前单横臂式独 立悬架应用较少。
双横臂式独立悬架的两个横摆臂有等长的和不等长的两种。摆臂 等长的独立悬架当车轮上下跳动时，虽然车轮平面不倾斜、主销 轴线的方向也不发生变化，但轮距发生较大的变化，这将引起车 轮的侧滑和轮胎的磨损。而摆臂不等长的独立悬架当车轮上下跳 动时，虽然车轮平面、主销轴线、轮距都发生变化，但如果选择 长度比例合适，可使车轮和主销的角度及轮距变化不大，这种独 立悬架被广泛用在车型前轮上。
装满减振器油。 活塞3上有伸张阀4↓和流
通阀8↑， 在工作缸筒下端的支座上
有压缩阀6↓和补偿阀7↑。
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
（1）压缩行程：活塞3下移，活塞下腔
容积减少，油压升高，油液打开流通阀8流 到活塞腔。由于上腔被活塞杆1占去了一部 分空间，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。这些阀对油的节流作用形成悬架 受压缩运动的阻尼力。
（2）伸张行程：活塞上移，上腔油
压升高，油液推开伸张阀4流入下腔。由 于活塞杆的存在，自上腔流来的油液不足 以充满下腔增加的容积，使下腔产生一真 空度，这时储油缸中的油液推开补偿阀7 流进下腔进行补充。这些阀的节流作用对 悬架在伸张运动时起阻尼作用。
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。
横摆臂的外端与转向节 下端通过球头销铰接（B 点），内端与车身铰接。
没有传统意义上的主销实体，转向轴线为上下铰接中心A、B连线。
车轮跳动时，B点随横 摆臂摆动，因而主销轴线AB 也随之摆动。
麦弗逊式悬架多应用在 中小型轿车的前悬架上， 国产奥迪、桑塔纳、捷达、 夏利、富康等的前悬架均 为麦弗逊式独立悬架。
1. 结构特点 主片 中心螺栓 弹簧夹
2. 钢板弹簧的 功用 1. 弹性元件 2. 减振器 3. 导向机构
2）螺旋弹簧：螺旋弹簧广泛应用于独立悬架，有些轿车的后轮非 独立悬架也采用螺旋弹簧做弹性元件。由于螺旋弹簧只能承受垂 直载荷，且变形时不产生摩擦力，所以悬架中必须装有减振器和 导向机构。
汽车中广泛使用液压减振器， 液压减振器就是利用液体流动的阻力来消耗冲击振动的能量。 目前汽车上应用最广泛的是双向作用筒式减振器，近年来，在高
级轿车上有的采用充气式减振器。
1）双向作用筒式减振器
上连车架，下连车桥。 有三个同心钢筒， 最外面为防尘罩10， 中间是储油缸5，内部装
有一定量的减振器油 最里面为工作缸2，内部
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
应用： 轿车前悬架广泛采用独立悬架，后悬架上采用也在增加。 载重量1t以下的货车、越野车、矿用车和大客车的前悬架也有
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。
悬架柱焊接件、缓冲垫、橡胶防尘罩等组成。其特点是筒式减振 器作为悬架杆系的一部分兼起主销作用，滑柱在作为主销的圆筒 内上下移动，减振器支柱座与车身相连。
桑塔纳2000前悬架 1－安全转向柱 2－车轮与 下摆臂的连接螺栓 3－下摆 臂 4－下摆臂橡胶轴承 5 －横向稳定器 6－副车架 7 －传动轴 8－前轮制动钳 9－减振器支柱 10－副车架 前橡胶支承 11－动力转向 装置 12－转向减振器 13
前轮采用麦弗逊式独立悬架时，一般除前束可调整外，其他参数 不可调整，有的车型则规定可以调整。调整方法如下：
a．改变转向节与横摆臂外端的位置。 b．改变弹性支柱上支座的位置。 c．改变转向节上端的位置。
A、桑塔纳2000前悬架的组成 桑塔纳2000前悬架如图所示，由双向作用筒式减振器、螺旋弹簧、
一些采用独立悬架。 优点： 左右车轮的运动相互独立，减少了车身的振动； 非簧载质量小，悬架所受到的冲击小，平顺性好； 与断开式车桥配用，可降低汽车重心。
独立悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧作为弹性元件，一般可分为 三大类：
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。 车轮沿主销轴线移动的悬架：烛式悬架和麦弗逊式悬架。
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
当车轮上下跳动时，工作活 塞8在油液中作往复运动。使 活塞上下腔之间产生油压差， 压力油便推开压缩阀4或伸张 阀7而来回流动。