彈性元件和減震器

1、汽車底盤構(gòu)造與維修課程教案課題彈性元件和減震器課時(shí)周次授課日期周次授課方式及手段講授、演示、討論、多媒體教 學(xué) 目 標(biāo)知識(shí)點(diǎn)1、氣體彈簧的工作原理2、鋼板彈簧、螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)減震器的類型及結(jié)構(gòu)能力點(diǎn)能分析不同類型的彈性元件特點(diǎn)能分析不同類型減震器的特點(diǎn)教 學(xué) 重 難 占重點(diǎn)：鋼板彈簧、螺旋彈簧結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。難點(diǎn)：鋼板彈簧、螺旋彈簧結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。教 學(xué) 過 程一、用提冋的方式復(fù)習(xí)上次課的內(nèi)容1、車橋有哪幾種？有何作用？2、何為車輪定位？各參數(shù)的作用是什么？二、講解彈性元件的功用、工作原理、構(gòu)造及特點(diǎn)結(jié)構(gòu) 設(shè) 計(jì)抓住每種類型的特點(diǎn)，同時(shí)注意總結(jié)其異同點(diǎn)。在講解彈性元件的構(gòu)造 時(shí)可以多進(jìn)行動(dòng)畫演示以助

2、于學(xué)生理解和掌握。三、分析鋼板彈簧、螺旋彈簧和氣體彈簧的功用和工作原理此過程應(yīng)抓住其相同點(diǎn)和它本身的特點(diǎn)進(jìn)行分析，注意強(qiáng)調(diào)使用注意事 項(xiàng)。四、啟發(fā)性提問1、汽車上為什么要安裝彈性元件？2、汽車上采用的彈性元件有哪幾種？各有何特點(diǎn)？五、總結(jié)并布置課后作業(yè)彈性元件有哪幾種？各有何特點(diǎn)？六、結(jié)束由老師引導(dǎo)思路對(duì)本次課內(nèi)容作一個(gè)系統(tǒng)回顧。一、懸架的概說1、懸架的功用:要 教 學(xué) 內(nèi) 容-連接車橋和車架;傳遞二者之間的各種作用力和力矩;抑制并減小由于路面不平而引起的振動(dòng)，保持車身和車輪之間正確的運(yùn)動(dòng)關(guān) 系，保證汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性（緩沖、減振、導(dǎo)向及穩(wěn)定）2、懸架的結(jié)構(gòu)組成懸架一般由彈性元件、導(dǎo)

3、向裝置和減振器等組成1） 彈性元件的作用是承受和傳遞垂直載荷，緩沖并抑制不平路面所引起的沖擊2）減振器用以加快振動(dòng)的衰減，使車身和車輪的振動(dòng)得以控制3）導(dǎo)向裝置是用來傳遞縱向力、側(cè)向力及其力矩，并保證車輪有正確的運(yùn)動(dòng)關(guān) 系4）橫向穩(wěn)定器 是一種輔助彈性元 件，以防止車身在 不平路面上行駛或轉(zhuǎn)向 時(shí)發(fā)生過大的橫向傾斜3、懸架的性能指標(biāo)車身自然振動(dòng)頻率（亦稱振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率）是影響汽車行駛平順性的懸架重 要性能指標(biāo)之一n （l/an） jo/M） 回g 重力加速度；f懸架垂直變形（撓度）；M 懸架簧載質(zhì)量；c（Mg/f ）懸 架剛度：指使車輪中心相對(duì)于車架和車 身向上移動(dòng)的單位距離（即使懸架產(chǎn)生

4、 單位垂直壓縮變形）所需加于懸架上的垂直載荷。1）在懸架所受垂直載荷一定時(shí)，懸架剛度愈小，則自然振動(dòng)頻率愈低。但懸架 剛度愈小，在一定載荷下懸架垂直變形就愈大，即車輪上下跳動(dòng)所需要的空間 愈大，如簧載質(zhì)量大的貨車2）當(dāng)懸架剛度一定時(shí)，簧載質(zhì)量愈大，則懸架垂直變形愈大，而頻率愈低。故空車行駛時(shí)的車身自然振動(dòng)頻率要比滿載行駛時(shí)的高。簧載質(zhì)量變化范圍愈大,則頻率變化范圍也愈大。為了使簧載質(zhì)量從相當(dāng)于汽車空載到滿載的范圍內(nèi)變化時(shí)或變化很小，就需要將懸架剛度做成可變的，即空車時(shí)懸架剛度小，而載荷增加時(shí)，懸架剛度隨之增加 4、懸架的分類主 要 教 學(xué) 內(nèi) 容懸架和獨(dú)立懸架1）非獨(dú)立懸架懸架按導(dǎo)向裝置的型式

5、（汽車兩側(cè)車輪運(yùn)動(dòng)的相互關(guān)系）可分為兩大類：非獨(dú)立車輪安裝在一根整體式車橋兩端，車橋通過彈性元件與車架相連。當(dāng)一側(cè)車輪 跳動(dòng)時(shí)，要影響另一側(cè)車輪，也叫相關(guān)懸架非獨(dú)立懸架的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，成本低，車輪上下跳動(dòng)時(shí)定位參數(shù)變化小，在 貨車和一些大客車上普遍采用，部分轎車后懸架也有采用2）獨(dú)立懸架I-獨(dú)立懸架是每一側(cè)車輪單獨(dú)通過懸架與車橋相連，每個(gè)車輪能獨(dú)立上下運(yùn)動(dòng)而無相互影響。車橋是斷開式-獨(dú)立懸架車輪接地性好，行駛平順性和操縱穩(wěn)定性都優(yōu)于非獨(dú)立懸架，前輪定位角可以調(diào)節(jié)，在轎車上得到廣泛應(yīng)用、減振器1、減振器的功用-為加速車架與車身振動(dòng)的衰減，以改善汽車的行駛平順性，在大多數(shù)汽車的懸架系統(tǒng)內(nèi)都裝有減

6、振器。-減振器和彈性元件是并聯(lián)安裝的2、對(duì)減振器的要求-減振器的阻尼力愈大，振動(dòng)消除得愈快，但卻使并聯(lián)的彈性元件的作用不能充分發(fā)揮，同時(shí)，過大的阻尼力還可能導(dǎo)致減振器連接零件及車架損壞。為解決 彈性元件與減振器之間的這一矛盾，對(duì)減振器提出如下要求:1）在懸架壓縮行程（車橋與車架相互移近的行程）內(nèi)，減振器阻尼力應(yīng)較小，以便 充分利用彈性元件的彈性，以緩和沖擊；2）在懸架伸張行程（車橋與車架相對(duì)遠(yuǎn)離的行程）內(nèi)，減振器的阻尼力應(yīng)大，以求 迅速減振；3）當(dāng)車橋（或車輪）與車架的相對(duì)速度過大時(shí)，減振器應(yīng)當(dāng)能自動(dòng)加大液流通道截 面積，使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi)，以避免承受過大的沖擊載荷3、減振器的類型

7、懸架廣泛采用液力減振器，原理是利用液體流動(dòng)的阻力來消耗振動(dòng)的能量在壓縮和伸張兩行程內(nèi)均能起減振作用的減振器稱為雙向作用式減振器另有一種減振器僅在伸張行程內(nèi)起作用，稱為單向作用式減振器。目前汽車上 廣泛采用雙向作用筒式減振器。主4、雙向作用筒式減振器要:上連接坊一彳”站塞幵教口學(xué)貯遍缸、內(nèi)工作缸t 匕祜塞-Ra壓縮絢一1補(bǔ)倍閥容下連搔環(huán)一Q（1 ）結(jié)構(gòu)：一般具有四個(gè)閥，即壓縮閥、伸張閥、流通閥和補(bǔ)償閥。1）流通閥和補(bǔ)償閥是一般的單向閥，其彈簧很弱，當(dāng)閥上的油壓作用力與彈簧 力同向時(shí)，閥處于關(guān)閉狀態(tài)，完全不通液流；而當(dāng)油壓作用力與彈簧力反向時(shí)， 只要有很小的油壓，閥便能開啟。2）壓縮閥和伸張閥是卸

8、載閥，其彈簧較強(qiáng)，預(yù)緊力較大，只有當(dāng)油壓增高到一 定程度時(shí)，閥才能開啟：而當(dāng)油壓減低到一定程度時(shí)，閥即自行關(guān)閉（2 ）工作原理1 ）壓縮行程車身下降，減振器受壓縮，活塞下移，工作缸下腔減小，上腔增大。下腔油壓 高于上腔，油液壓開流通閥進(jìn)入上腔活塞桿占去上腔部分容積，導(dǎo)致下腔油液不能全部流入上腔，多余的油液從壓 縮閥進(jìn)入貯油缸筒這些閥的流通面積不大，造成一定阻尼力2 ）伸張行程車身上升，活塞上移，使上腔容積減小，下腔容積增大，上腔油壓高于下腔， 油液推開伸張閥流入下腔由于活塞桿的存在，使下腔產(chǎn)生一定的真空度，貯油筒內(nèi)的油液在真空吸力的 作用下打開補(bǔ)償閥流入下腔。油液流經(jīng)這些閥時(shí)，產(chǎn)生了阻尼力伸張

9、閥彈簧剛度和預(yù)緊力比壓縮閥的大，伸張行程油液的流通面積也比壓縮行 程小，減振器在伸張行程所產(chǎn)生的最大阻尼力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于壓縮行程的最大阻尼力壓縮行程是彈性元件起主要作用；伸張行程是減振器起主要作用5、新型減振器（以充氣式減振器為例）1）結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在缸筒的下部裝有一個(gè)浮動(dòng)活塞，在浮動(dòng)活塞與缸筒一端形成的密 閉氣室中，充有高壓的氮?dú)?。在浮?dòng)活塞的上面是減振器油液。工作活塞上裝有隨其運(yùn)動(dòng)速度大小而改變通道截面積的壓縮閥和伸張閥。此二 閥均由一組厚度相同，直徑不等，由大到小而排列的彈簧鋼片組成。2）工作原理當(dāng)車輪上下跳動(dòng)時(shí)，減振器的工作活塞在油液中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。使工作活塞的上 腔和下腔之間產(chǎn)生油壓差，壓

10、力油便推開壓縮閥或伸張閥而來回流動(dòng)。由于閥對(duì)壓力油產(chǎn)生較大的阻 尼力，使振動(dòng)衰減。由于活塞桿的進(jìn)出而引起的缸筒容積的變化，則由浮動(dòng)活塞的上下運(yùn)動(dòng)來補(bǔ)償。因此這種減振器不需儲(chǔ)液缸筒，所以亦稱單筒式減振器。而前述的雙向作 用筒式減振器又稱雙筒式減振器。3）充氣式減振器的特點(diǎn)由于米用浮動(dòng)活塞而減少了一套閥門系統(tǒng)，使結(jié)構(gòu)大為減化，零件數(shù)約減少15 %。由于減振器內(nèi)充有咼壓氣體，能有效地減少車輪受到突然沖擊時(shí)產(chǎn)生的咼頻振 動(dòng)，并有助于消除噪聲。在防塵罩直徑相同的情況下，充氣式減振器的工作缸和活塞直徑比雙筒式減振 器大，所以在每厘米行程中流經(jīng)閥的流量較雙筒式減振器大幾倍，故在同樣泄 流的不利工作條件下，它

11、比雙筒式能更可靠地保證產(chǎn)生足夠的阻尼力。充氣式減振器由于內(nèi)部具有高壓氣體和油氣被浮動(dòng)活塞隔開，消除了油的乳化 現(xiàn)象。缺點(diǎn)是對(duì)油圭寸要求咼；充氣工乙復(fù)雜，不能修理；以及當(dāng)缸筒受到外界物體的 沖擊而產(chǎn)生變形時(shí)，減振器就不能工作。主 要 教 學(xué) 內(nèi) 容三、彈性元件汽車懸架所用的彈性元件可分為鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和 橡膠彈簧等。一般載貨汽車的非獨(dú)立懸架廣泛采用鋼板彈簧大多數(shù)轎車的獨(dú)立懸架應(yīng)用螺旋彈簧和扭桿彈簧；而在重型載貨汽車上氣體彈簧得到廣泛的應(yīng)用橡膠彈簧多用在懸架的副簧和緩沖塊。1、鋼板彈簧鋼板彈簧是汽車懸架中應(yīng)用量廣泛的一種彈性元件。它由若干片長度不等、曲 率半徑不同、厚度相等或不等的彈簧鋼片疊合在一起組成一根近似等強(qiáng)度的彈 性梁。（1 ）鋼板彈簧的結(jié)構(gòu)1）鋼板彈簧的中部一般由u形螺栓與車橋剛性固定，其兩端用鋼板彈簧銷鉸 接在車架的支架上。2）為加強(qiáng)第一片卷耳，常將第二片末端也彎成卷耳，把第 一片卷耳包住。彈簧受