汽车构造悬架概述PPT(共 66张)
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广泛应用于轿车前悬架。
3．汽车悬架的类型
非独立悬架的特点
两侧车轮通过整体式车桥 相连，车桥通过悬架与车 架或车身相连。
如果行驶中路面不平，一 侧车轮被抬高，整体式车 桥将迫使另一侧车轮产生 运动。
2）独立悬架
独立悬架的特点
车桥是断开的，每一侧车 轮单独地通过悬架与车架 （或车身）相连，每一侧 车轮可以独立跳动。
第二十二章 悬架
主要内容
概 述 减振器 弹性元件 非独立悬架 独立悬架 多轴汽车的平衡悬架 主动悬架与半主动悬架
第一节 概 述
悬架定义
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。
作用：
把作用于车轮的垂直反力、纵向反力和测向力以及 这些反力引起力矩传递到车架，并使车辆具有良好 的乘坐舒适性、平顺性和稳定性。
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。
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
橡胶弹簧
单位储能高，有阻尼特性、隔振。用于缓 冲块
第二节 弹性元件
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。
多片式钢板弹簧可以同时 起到缓冲、减振、导向和 传力的作用，用于货车后 悬架可以不装减振器。
变厚度断面的弹簧片
一些轻型货车和客车采用由单片或2～3片变厚度断面的弹簧片 构成的少片变截面钢板弹簧，其弹簧片的断面尺寸沿长度方向 是变化的，片宽保持不变，它可以实现汽车的轻量化。
2．油气弹簧
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成。
单气室油气弹簧
单气室油气分隔式油气弹簧 单气室油气不分隔式油气弹
簧
双气室油气弹簧 两级压力式油气弹簧
五、橡胶弹簧
橡胶弹簧利用橡胶本身的弹 性起弹性元件的作用。
自然振动频率由汽车簧载质量和悬架刚度决定。
由公式可知:
1) 垂直载荷一定时，悬架刚度越小，自然振 n 1 K 1 g
动频率越低，一定载荷下悬架垂直变形大。
2 M 2 f
货车结构难保证，故其自然频率一般较高。 其中：
2)刚度一定时，簧载质量越大，变形越大，自 K 悬架刚度 Mg / f
在减振器与悬架一起被拉伸时，减振器的阻尼力要大， 以便让弹簧振动得到迅速衰减，降低驾驶员的疲劳；
在车架与车桥之间运动速度过大时，减振器应该具有 泄荷通道，使其阻尼力保持在一定限度范围内
压缩变形大，阻力小 拉伸变形小，阻力大
一、双向作用筒式减振器
双向筒式减振器的工作过程
压缩行程
连杆和活塞一起向下运动
当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴 线摆动，使扭杆产生扭转弹性变形， 借以保证车轮与车架的弹性联系。
四、气体弹簧
气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体， 利用气体可压缩性实现弹簧的作用。
气体弹簧的特点：作用在弹簧上的载荷增加时， 容器中气压升高，弹簧刚度增大；反之，当载 荷减小时，气压下降，刚度减小。
工作缸下腔油液压力增高
拉伸阀和补偿阀关闭； 下腔的高压打开流通阀；
一、悬架组成与功用
主要构成：三部分
弹性元件：缓冲 减振器：减振 导向杆系：传力并约束车桥运动轨迹
另外一些车辆上还要加装
横向稳定器：提高悬架的侧倾角刚度
二、悬架系统的自然振动频率
也称振动系统的固有频率,是影响平顺性的重要性能指标，也称 为车辆的偏频，取值范围一般在1~1.6Hz之间。
然频率越低。
M 悬架的簧载质量
为使汽车从空载到满载的范围变化时可调的。
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。
第二节 弹性元件
悬架的弹性元件主要有：
钢板弹簧
组成的悬架结构简单，工作可靠，刚度大， 适用于非独立悬架。
螺旋弹簧
制造工艺简单，不需要润滑，安装的纵向 空间小，质量小。应用于独立悬架。
扭杆弹簧
单位质量的储能高，结构简单，不需要润 滑，方便布置。
空气弹簧 油气弹簧
统称为气体弹簧，具有变刚度特性，可调 整车身高度，提高汽车的舒适性和平顺性。 应用于高级大巴和高级轿车。
液力减振器的工作原理
活塞在缸筒内往复运动， 油液从一个内腔流入另一 个，孔壁与油液以及液体 分子的内摩擦形成对振动 的阻尼力，使车身和车架 的振动能量转化为热能， 并被油液和减振器壳体吸 收，最后散发到大气中
减振器阻尼力的要求
减振器随悬架一起被压缩时，其阻尼力要小，以便让 弹性元件充分的吸收振动能量，缓和冲击
二、螺旋弹簧
螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而 成，常用于各种独立悬架。
特点是没有减振和导向功能， 只能承受垂直载荷。
在螺旋弹簧悬架中必须另装减 振器和导向机构，前者起减振 作用，后者用以传递垂直力以 外的各种力和力矩，并起导向 作用。
三、扭杆弹簧
扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成 的杆。
扭杆断面通常为圆形，少数为矩形 或管形。其两端形状可以做成花键、 方形、六角形或带平面的圆柱形等 等，以便一端固定在车架上，另一 端固定在悬架的摆臂上。摆臂还与 车轮相连。
气体弹簧具有理想的变刚度特性。
1．空气弹簧
囊式空气弹簧由夹有帘线的橡 胶气囊和密闭在其中的压缩空 气所组成。
气囊有单节和多节式，节数越 多，弹性越好，但密封性越差。
膜式空气弹簧的密闭气囊由橡 胶膜片和金属压制件组成。
与囊式相比，其刚度较小，车 身自然振动频率较低；尺寸较 小，在车上便于布置，故多用 在轿车上。
3．汽车悬架的类型
非独立悬架的特点
两侧车轮通过整体式车桥 相连，车桥通过悬架与车 架或车身相连。
如果行驶中路面不平，一 侧车轮被抬高，整体式车 桥将迫使另一侧车轮产生 运动。
2）独立悬架
独立悬架的特点
车桥是断开的，每一侧车 轮单独地通过悬架与车架 （或车身）相连，每一侧 车轮可以独立跳动。
第二十二章 悬架
主要内容
概 述 减振器 弹性元件 非独立悬架 独立悬架 多轴汽车的平衡悬架 主动悬架与半主动悬架
第一节 概 述
悬架定义
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。
作用：
把作用于车轮的垂直反力、纵向反力和测向力以及 这些反力引起力矩传递到车架，并使车辆具有良好 的乘坐舒适性、平顺性和稳定性。
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。
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
橡胶弹簧
单位储能高，有阻尼特性、隔振。用于缓 冲块
第二节 弹性元件
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。
多片式钢板弹簧可以同时 起到缓冲、减振、导向和 传力的作用，用于货车后 悬架可以不装减振器。
变厚度断面的弹簧片
一些轻型货车和客车采用由单片或2～3片变厚度断面的弹簧片 构成的少片变截面钢板弹簧，其弹簧片的断面尺寸沿长度方向 是变化的，片宽保持不变，它可以实现汽车的轻量化。
2．油气弹簧
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成。
单气室油气弹簧
单气室油气分隔式油气弹簧 单气室油气不分隔式油气弹
簧
双气室油气弹簧 两级压力式油气弹簧
五、橡胶弹簧
橡胶弹簧利用橡胶本身的弹 性起弹性元件的作用。
自然振动频率由汽车簧载质量和悬架刚度决定。
由公式可知:
1) 垂直载荷一定时，悬架刚度越小，自然振 n 1 K 1 g
动频率越低，一定载荷下悬架垂直变形大。
2 M 2 f
货车结构难保证，故其自然频率一般较高。 其中：
2)刚度一定时，簧载质量越大，变形越大，自 K 悬架刚度 Mg / f
在减振器与悬架一起被拉伸时，减振器的阻尼力要大， 以便让弹簧振动得到迅速衰减，降低驾驶员的疲劳；
在车架与车桥之间运动速度过大时，减振器应该具有 泄荷通道，使其阻尼力保持在一定限度范围内
压缩变形大，阻力小 拉伸变形小，阻力大
一、双向作用筒式减振器
双向筒式减振器的工作过程
压缩行程
连杆和活塞一起向下运动
当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴 线摆动，使扭杆产生扭转弹性变形， 借以保证车轮与车架的弹性联系。
四、气体弹簧
气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体， 利用气体可压缩性实现弹簧的作用。
气体弹簧的特点：作用在弹簧上的载荷增加时， 容器中气压升高，弹簧刚度增大；反之，当载 荷减小时，气压下降，刚度减小。
工作缸下腔油液压力增高
拉伸阀和补偿阀关闭； 下腔的高压打开流通阀；
一、悬架组成与功用
主要构成：三部分
弹性元件：缓冲 减振器：减振 导向杆系：传力并约束车桥运动轨迹
另外一些车辆上还要加装
横向稳定器：提高悬架的侧倾角刚度
二、悬架系统的自然振动频率
也称振动系统的固有频率,是影响平顺性的重要性能指标，也称 为车辆的偏频，取值范围一般在1~1.6Hz之间。
然频率越低。
M 悬架的簧载质量
为使汽车从空载到满载的范围变化时可调的。
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。
第二节 弹性元件
悬架的弹性元件主要有：
钢板弹簧
组成的悬架结构简单，工作可靠，刚度大， 适用于非独立悬架。
螺旋弹簧
制造工艺简单，不需要润滑，安装的纵向 空间小，质量小。应用于独立悬架。
扭杆弹簧
单位质量的储能高，结构简单，不需要润 滑，方便布置。
空气弹簧 油气弹簧
统称为气体弹簧，具有变刚度特性，可调 整车身高度，提高汽车的舒适性和平顺性。 应用于高级大巴和高级轿车。
液力减振器的工作原理
活塞在缸筒内往复运动， 油液从一个内腔流入另一 个，孔壁与油液以及液体 分子的内摩擦形成对振动 的阻尼力，使车身和车架 的振动能量转化为热能， 并被油液和减振器壳体吸 收，最后散发到大气中
减振器阻尼力的要求
减振器随悬架一起被压缩时，其阻尼力要小，以便让 弹性元件充分的吸收振动能量，缓和冲击
二、螺旋弹簧
螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而 成，常用于各种独立悬架。
特点是没有减振和导向功能， 只能承受垂直载荷。
在螺旋弹簧悬架中必须另装减 振器和导向机构，前者起减振 作用，后者用以传递垂直力以 外的各种力和力矩，并起导向 作用。
三、扭杆弹簧
扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成 的杆。
扭杆断面通常为圆形，少数为矩形 或管形。其两端形状可以做成花键、 方形、六角形或带平面的圆柱形等 等，以便一端固定在车架上，另一 端固定在悬架的摆臂上。摆臂还与 车轮相连。
气体弹簧具有理想的变刚度特性。
1．空气弹簧
囊式空气弹簧由夹有帘线的橡 胶气囊和密闭在其中的压缩空 气所组成。
气囊有单节和多节式，节数越 多，弹性越好，但密封性越差。
膜式空气弹簧的密闭气囊由橡 胶膜片和金属压制件组成。
与囊式相比，其刚度较小，车 身自然振动频率较低；尺寸较 小，在车上便于布置，故多用 在轿车上。