汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理(懸架)課件

汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理

(懸架部分)汽車(chē)專(zhuān)業(yè)2005.11.3汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理

(懸架部分)1復(fù)習(xí)車(chē)身類(lèi)型：非承載式、半承載式、承載式車(chē)輪與輪胎1.車(chē)輪由輪轂、輪盤(pán)和輪輞三部分組成2.輪胎有內(nèi)胎輪胎和無(wú)內(nèi)胎輪胎3.重點(diǎn)介紹外胎的構(gòu)造：按簾線排列方向分為普通斜線胎和子午線胎4.輪胎的發(fā)展方向：子午線化、無(wú)內(nèi)胎化和扁平化輪轂軸承預(yù)緊度的調(diào)整

注意調(diào)整的原因及目的方法見(jiàn)書(shū)：一般把調(diào)整螺母擰到底后再退回1/3圈，車(chē)輪能自由轉(zhuǎn)動(dòng)且無(wú)明顯的軸向間隙即可。復(fù)習(xí)車(chē)身類(lèi)型：非承載式、半承載式、承載式2

第四節(jié)懸架

一、概述組成：懸架一般由彈性元件、導(dǎo)向裝置、減振器和橫向穩(wěn)定桿等組成。各自作用：減振、緩沖、導(dǎo)向其中常見(jiàn)的彈性元件包括鋼板結(jié)彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧懸架種類(lèi)：按照控制形式不同，懸架可分為被動(dòng)式懸架和主動(dòng)式懸架兩大尖。目前多數(shù)汽車(chē)上采用被動(dòng)式懸架。

第四節(jié)懸架

一、概述3根據(jù)汽車(chē)導(dǎo)向裝置的不同，懸架又可分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架。如下圖所示。根據(jù)汽車(chē)導(dǎo)向裝置的不同，懸架又可分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架。如4非獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架非獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架5兩種懸架的特點(diǎn)及區(qū)別非獨(dú)立懸架如上圖(a)所示。特點(diǎn)：兩側(cè)車(chē)輪安裝于一整體式車(chē)橋上，當(dāng)一側(cè)車(chē)輪受沖擊力時(shí)會(huì)直接影響到另一側(cè)車(chē)輪上，當(dāng)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)定位參數(shù)變化小。若采用鋼板彈簧作彈性元件，它可兼起導(dǎo)向作用，使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，降低成本。目前廣泛應(yīng)用于貨車(chē)和大客車(chē)上，有些轎車(chē)后懸架也有采用的。非獨(dú)立懸架由于非簧載質(zhì)量比較大，高速行駛時(shí)懸架受到?jīng)_擊載荷比較大，平順性較差。

獨(dú)立懸架如上圖(b)所示。特點(diǎn)：兩側(cè)車(chē)輪分別獨(dú)立地與車(chē)架（或車(chē)身）彈性地連接，當(dāng)一側(cè)車(chē)輪受沖擊，其運(yùn)動(dòng)不直接影響到另一側(cè)車(chē)輪，獨(dú)立懸架所采用的車(chē)橋是斷開(kāi)式的。這樣使得發(fā)動(dòng)機(jī)可放低安裝，有利于降低汽車(chē)重心，并使結(jié)構(gòu)緊湊。獨(dú)立懸架允許前輪有大的跳動(dòng)空間，有利于轉(zhuǎn)向，便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。同時(shí)獨(dú)立懸架非簧載質(zhì)量小，可提高汽車(chē)車(chē)輪的附著性。小知識(shí)：非簧載質(zhì)量？與汽車(chē)行駛平順性的關(guān)系？?jī)煞N懸架的特點(diǎn)及區(qū)別非獨(dú)立懸架如上圖(a)所示。6非簧載質(zhì)量人體所習(xí)慣的垂直振動(dòng)頻率約為1～1.6Hz簧載質(zhì)量?；奢d質(zhì)量分為簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量?jī)刹糠?，由彈性元件承載的部分質(zhì)量，如車(chē)身、車(chē)架及其它所有彈簧以上的部件和載荷屬于簧上質(zhì)量。車(chē)輪、非獨(dú)立懸架的車(chē)軸等屬于簧下質(zhì)量，也叫非簧載質(zhì)量M。如果減小非簧載質(zhì)量可使車(chē)身振動(dòng)頻率降低，而車(chē)輪振動(dòng)頻率升高，這對(duì)減少共振，改善汽車(chē)的平順性是有利的。非簧載質(zhì)量對(duì)平順性的影響，常用非簧載質(zhì)量和簧載質(zhì)量之比m/M進(jìn)行評(píng)價(jià)，此比值越小越佳。

非簧載質(zhì)量人體所習(xí)慣的垂直振動(dòng)頻率約為1～1.6Hz7二、減振器作用：懸架系統(tǒng)中的彈性元件受沖擊會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng),因此需要在懸架中與彈性元件并聯(lián)安裝減振器,以衰振動(dòng),提高汽車(chē)行駛的平順性基本結(jié)構(gòu)及工作原理：采用液力減振器在汽車(chē)懸架系統(tǒng)中廣泛采用的液力減振器是筒式減振器，由于其在壓縮和伸張行程中的能起減振作用，因此又稱(chēng)為雙向作用式減振器。雙向作用式減振器的結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程分析：二、減振器8雙向作用筒式減振器示意圖1.活塞桿；2.工作缸筒；3.活塞；4.伸張閥；5.儲(chǔ)油缸筒；6.壓縮閥；7.補(bǔ)償閥；8.流通閥；9.導(dǎo)向座；10.防塵罩；11.油封

工作過(guò)程：壓縮行程：流通閥工作，車(chē)身振動(dòng)劇烈時(shí)壓縮閥參與工作。伸張行程：伸張閥工作，車(chē)身振動(dòng)劇烈時(shí)補(bǔ)償閥參與工作。注意：F伸>F壓雙向作用筒式減振器示意圖工作過(guò)程：9三、新型減振器1、充氣式減振器如書(shū)上圖4-60區(qū)別分析：與雙向作用筒式減振器相比，充氣式減振器有如下優(yōu)點(diǎn)；1）由于采用浮動(dòng)活塞而減少了一套閥的系統(tǒng)，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，重量減輕。2）由于減振器里充有高壓氮?dú)猓軠p少車(chē)輪愛(ài)突然沖擊時(shí)的振動(dòng)，并可消除噪聲。3）由于充氣式減振器的工作缸和活塞直徑都大于相同條件的雙向作用筒式減振器，因而其阻尼力更大。工作可靠性更強(qiáng)。4）充氣式減振器內(nèi)部的高壓氣體和油液被浮動(dòng)活塞隔開(kāi)，消除了油的乳化現(xiàn)象。充氣式減振器的不足之處是油封要求高，充氣工藝復(fù)雜，不易維修，當(dāng)缸筒受外界較大沖擊而變化時(shí)，則不能工作三、新型減振器1、充氣式減振器10三、新型減振器缺點(diǎn)：對(duì)油封要求高，充氣工藝復(fù)雜，不易修理，變形后不能工作。2、阻力可調(diào)式減振器(介紹)工作特點(diǎn)：使用了剛度可變的空氣彈簧仙的氣壓，從而改變柱塞相對(duì)于空心連桿上的節(jié)流孔位置，改變節(jié)流孔的通道截面面積，從而改變油液流動(dòng)阻力。(要求：課后自學(xué)，加強(qiáng)認(rèn)識(shí)和了解)三、新型減振器缺點(diǎn)：對(duì)油封要求高，充氣工藝復(fù)雜，不易修理，變11三、彈性元件1、鋼板彈簧鋼板彈簧又叫葉片彈簧，它是由若干不等長(zhǎng)的合金彈簧片疊加在一起組合成一根近似等強(qiáng)度的梁。如圖下右側(cè)所示。鋼板彈簧3的第一片（最長(zhǎng)的一片）稱(chēng)為主片，其兩端彎成卷耳1，內(nèi)裝青銅或塑料或橡膠。粉沫冶金、制成的襯套，用彈簧銷(xiāo)與固定在車(chē)架上的支架、或吊耳作鉸鏈連接。鋼板彈簧的中間用U形螺栓與車(chē)橋固定。

中心螺栓4用來(lái)連接各彈簧片，并保證各片的裝配時(shí)的相對(duì)位置。中心螺栓到兩端卷耳中心的距離可以相等，也可以不相等如下圖所示。為了增加主片卷耳的強(qiáng)度，將第二片末端也彎成半卷耳，包在主片卷耳和外面，且留有較大的間隙，使得彈簧在變形時(shí)，各片間有相對(duì)滑動(dòng)的可能。

鋼板彈簧在載荷作用下變形，各片之間因相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦，可促使車(chē)架的振動(dòng)衰減。各片間的干摩擦，車(chē)輪將所受沖擊力傳遞給車(chē)架，且增大了各片的摩損。所以在裝合時(shí)，各片間涂上較稠的潤(rùn)滑劑（石墨潤(rùn)滑脂），并應(yīng)定期保養(yǎng)。

三、彈性元件1、鋼板彈簧121-卷耳2-彈簧夾3-鋼板彈簧4-中心螺栓

1-卷耳2-彈簧夾3-鋼板彈簧4-中心螺栓13汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理(懸架)課件14新技術(shù)：采用少片變截面鋼板彈簧截面尺寸沿長(zhǎng)度方向是變化的，但片寬保持不變，或減輕重量一般為2-3片，也有單片的。新技術(shù)：采用少片變截面鋼板彈簧152、螺旋彈簧應(yīng)用：廣泛用于前輪獨(dú)立懸架為主的懸架中。個(gè)別轎車(chē)后輪非獨(dú)立懸架中也采用。螺旋彈簧用彈簧鋼料卷制而成，有剛度不變的圓柱形螺旋彈簧和剛度可變的圓錐形(或變螺矩)螺旋彈簧兩種。由于螺旋彈簧只能承受垂直載荷，用它做彈性元件的懸架要加設(shè)導(dǎo)向裝置和減振器。區(qū)別：與鋼板彈簧相比，螺旋彈簧具有不需潤(rùn)滑、防污性強(qiáng)、占用縱向空間小及彈簧本身質(zhì)量小的特點(diǎn)，因而被廣泛采用。但螺旋彈簧變形時(shí)，不產(chǎn)生摩擦力和衰減振動(dòng)作用，所以在其懸架中必須裝有減振器。2、螺旋彈簧應(yīng)用：廣泛用于前輪獨(dú)立懸架為主的懸架中。個(gè)別轎車(chē)163、氣體彈簧氣體彈簧是以空氣做彈性介質(zhì)，即在一個(gè)密閉的容器內(nèi)裝入壓縮空氣（氣壓為0.5-1PMA）,利用氣體的可壓縮性彈簧的作用。(一)空氣彈簧3、氣體彈簧氣體彈簧是以空氣做彈性介質(zhì)，即在一個(gè)密閉的容器內(nèi)17汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理(懸架)課件18油氣彈簧油氣彈簧以氣體（化學(xué)性質(zhì)不太活潑的氣體－氮?dú)猓┳鳛閺椥越橘|(zhì)，用油液作為傳力介質(zhì)。內(nèi)有阻尼閥具有一定的減振器作用油氣彈簧油氣彈簧以氣體（化學(xué)性質(zhì)不太活潑的氣體－氮?dú)猓┳鳛閺?9油氣彈簧工作原理：(見(jiàn)書(shū))空氣彈簧的側(cè)壁是柔性的，并且有一定的延展性，還可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)載荷的大小對(duì)里面的空氣壓力進(jìn)行調(diào)整等特點(diǎn)。因此它與傳統(tǒng)的板簧、螺旋彈簧等有很大的區(qū)別。同時(shí)它的重量相對(duì)于其它彈性元件來(lái)講又非常輕應(yīng)用：簡(jiǎn)單的油氣彈簧不帶油氣隔膜。目前，這種彈簧多用于重型汽車(chē)，在部分轎車(chē)上也有采用的。問(wèn)題：油氣隔膜的作用？防工作液乳化，便于充氣和保養(yǎng)。油氣彈簧防工作液乳化，便于充氣和保養(yǎng)。20注意：由于空氣和油氣彈簧只能承受垂直載荷,因此采用這種彈簧的懸架也必須加設(shè)導(dǎo)向裝置和減振器.注意：由于空氣和油氣彈簧只能承受垂直載荷,因此采用這種彈簧的21四、非獨(dú)立懸架應(yīng)用：貨車(chē)前后懸架，轎車(chē)中僅后橋使用非獨(dú)立懸架。使用元件：多使用鋼板彈簧1、問(wèn)題引入：為什么非獨(dú)立懸架多采用鋼板彈簧作彈性元件？具有一定的減振作用，并具有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)作用，使懸架機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化。2、鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架布置形式：縱向布置結(jié)構(gòu)：以CA1092為例分析注意介紹主副鋼板彈簧的安裝的上置式和下置式圖4-66和4-67四、非獨(dú)立懸架應(yīng)用：貨車(chē)前后懸架，轎車(chē)中僅后橋使用非獨(dú)立懸架22汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理(懸架)課件233、螺旋彈簧非獨(dú)立懸架應(yīng)用：轎車(chē)的后懸架結(jié)構(gòu)：有導(dǎo)向裝置(縱向推力桿和橫向桿)縱向推力桿一端和車(chē)身相鉸接橫向桿與端與車(chē)身相連，一端與后橋相連3、螺旋彈簧非獨(dú)立懸架應(yīng)用：轎車(chē)的后懸架244、空氣彈簧非獨(dú)立懸架

汽車(chē)在行駛時(shí)由于載荷和路面的變化，要求懸架剛度隨著變化。當(dāng)空車(chē)時(shí)車(chē)身被抬高，滿(mǎn)載時(shí)車(chē)身則被壓得很低，會(huì)出現(xiàn)撞擊緩沖塊的情況。因而對(duì)于不同類(lèi)型汽車(chē)提出不同的要求，礦山及大型客車(chē)要求其空車(chē)與滿(mǎn)載時(shí)的車(chē)身高度變化不大；對(duì)于轎車(chē)要求在好路上降低車(chē)身高度，提高車(chē)速行駛；在壞路上提高車(chē)身，可以增大通過(guò)能力。因而要求車(chē)身高度隨使用要求可以調(diào)節(jié)?？諝鈴椈煞仟?dú)立懸架可以滿(mǎn)足要求。

如下圖所示。囊式空氣彈簧5的上下端分別固定在車(chē)架和車(chē)橋上。經(jīng)壓氣機(jī)1產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)油水分離器10和壓力調(diào)節(jié)器9進(jìn)入貯氣筒8。壓力調(diào)節(jié)器可使貯氣筒中的壓縮空氣保持一定壓力。儲(chǔ)氣罐8通過(guò)管路與2個(gè)空氣彈簧相通。儲(chǔ)氣罐和空氣彈簧中的空氣壓力由車(chē)身高度調(diào)節(jié)閥3控制，空氣彈簧只承受垂直載荷，因而必加設(shè)減振器，其縱向力和橫向力及其力矩由懸架中的縱向推力桿和橫向推力桿來(lái)傳遞。

4、空氣彈簧非獨(dú)立懸架

汽車(chē)在行駛時(shí)由于載荷和路面的變化251.壓氣機(jī)；2.7.空氣濾清器；3.車(chē)身高度控制閥；4.控制桿；5.空氣彈簧；6.儲(chǔ)氣罐；8.貯氣筒；9.壓力調(diào)節(jié)器；10.油水分離器

1.壓氣機(jī)；2.7.空氣濾清器；3.車(chē)身高度控制閥26五、獨(dú)立懸架優(yōu)點(diǎn)：自學(xué)缺點(diǎn)：車(chē)輪傾角與輪距變化較大，輪胎磨損較大。類(lèi)型(按車(chē)輪運(yùn)動(dòng)形式)1、橫臂式2、縱臂式3、燭式、麥弗遜式懸架(Mcpherson)福特車(chē)1950年首次使用五、獨(dú)立懸架優(yōu)點(diǎn)：自學(xué)27橫臂式獨(dú)立懸架1、單橫臂式單橫臂式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，側(cè)傾中心高，有較強(qiáng)的抗側(cè)傾能力的優(yōu)點(diǎn)。但隨著現(xiàn)代汽車(chē)速度的提高，側(cè)傾中心過(guò)高會(huì)引起車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)輪距變化大，輪胎磨損加劇，而且在急轉(zhuǎn)彎時(shí)左右車(chē)輪垂直力轉(zhuǎn)移過(guò)大，導(dǎo)致后輪外傾增大，減少了后輪側(cè)偏剛度，從而產(chǎn)生高速甩尾的嚴(yán)重工況。單橫臂式獨(dú)立懸架多應(yīng)用在后懸架上，但由于不能適應(yīng)高速行駛的要求，目前應(yīng)用不多。橫臂式獨(dú)立懸架1、單橫臂式28橫臂式獨(dú)立懸架2、雙橫臂式如下圖所示為雙橫臂式獨(dú)立懸架。上下兩擺臂不等長(zhǎng)，選擇長(zhǎng)度比例合適，可使車(chē)輪和主銷(xiāo)的角度及輪距變化不大。這種獨(dú)立懸架被廣泛應(yīng)用在轎車(chē)前輪上。雙橫臂的臂有做成A字形或V字形。V形臂的上下2個(gè)V形擺臂以一定的距離，分別安裝在車(chē)輪上，另一端安裝在車(chē)架上。橫臂式獨(dú)立懸架2、雙橫臂式29萬(wàn)豐SHK1020A車(chē)型前懸架總成

萬(wàn)豐SHK1020A車(chē)型前懸架總成30萬(wàn)豐SHK1020A車(chē)型前懸架總成前懸架為雙橫臂式懸架，結(jié)構(gòu)如圖15所示，其特點(diǎn)是在汽車(chē)的每一側(cè)均有兩根橫臂，橫臂外端通過(guò)球鉸與轉(zhuǎn)向節(jié)軸連接。兩橫臂可使車(chē)輪的上下跳動(dòng)符合所需的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，并由橫臂傳力給車(chē)身。但是側(cè)向力會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加力矩，使得曲線行駛時(shí)汽車(chē)車(chē)身的側(cè)傾度增大，這是一個(gè)缺點(diǎn)。擺臂需用支座支承，這些支座會(huì)在載荷下變形，并影響懸架剛度；由于支座中的橡膠件的扭轉(zhuǎn)使得剛度增大，或是由于部件之間的相互滑動(dòng)增大了摩擦。因此，要盡可能的減小曲線行駛時(shí)車(chē)身的側(cè)傾。通過(guò)采用較硬的彈簧，附加橫向穩(wěn)定桿或是增大側(cè)傾中心的高度可以達(dá)到這一目的。萬(wàn)豐SHK1020A車(chē)型前懸架總成前懸架為雙橫臂式懸架，結(jié)構(gòu)31不等臂雙橫臂上臂比下臂短。當(dāng)汽車(chē)車(chē)輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，上臂比下臂運(yùn)動(dòng)弧度小。這將使輪胎上部輕微地內(nèi)外移動(dòng)，而底部影響很小。這種結(jié)構(gòu)有利于減少輪胎磨損，提高汽車(chē)行駛平順性和方向穩(wěn)定性。

不等臂雙橫臂上臂比下臂短。當(dāng)汽車(chē)車(chē)輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，上臂比下臂運(yùn)32縱臂式獨(dú)立懸架縱臂式獨(dú)立懸架是指車(chē)輪在汽車(chē)縱向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架結(jié)構(gòu)，又分為單縱臂式和雙縱臂式兩種形式。單縱臂式懸架當(dāng)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)會(huì)使主銷(xiāo)后傾角產(chǎn)生較大的變化，因此單縱臂式懸架不用在轉(zhuǎn)向輪上。雙縱臂式懸架的兩個(gè)擺臂一般做成等長(zhǎng)的，形成一個(gè)平行四桿結(jié)構(gòu)，這樣，當(dāng)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)主銷(xiāo)的后傾角保持不變。雙縱臂式懸架多應(yīng)用在轉(zhuǎn)向輪上

縱臂式獨(dú)立懸架縱臂式獨(dú)立懸架是指車(chē)輪在汽車(chē)縱向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸33三、燭式懸架特點(diǎn)：車(chē)輪沿固定不動(dòng)的主銷(xiāo)軸線上下移動(dòng)。懸架變形時(shí)，主銷(xiāo)定位角不位變化，轉(zhuǎn)向操縱性和穩(wěn)定性好，但套筒和主銷(xiāo)磨損大。應(yīng)用較少三、燭式懸架特點(diǎn)：車(chē)輪沿固定不動(dòng)的主銷(xiāo)軸線上下移動(dòng)。懸架變形34四、麥弗遜式獨(dú)立懸架組成：雙向筒式減振器、螺旋彈簧和輪轂軸承殼松花江HFJ6350車(chē)型前懸架總成

四、麥弗遜式獨(dú)立懸架組成：雙向筒式減振器、螺旋彈簧和輪轂軸承35前懸架為麥弗遜式獨(dú)立懸架，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)車(chē)輪各自獨(dú)立與車(chē)身彈性地連接，因此左右兩側(cè)車(chē)輪可以單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，互不影響。結(jié)構(gòu)如圖13所示，它主要由螺旋彈簧、減振器、橫擺臂、轉(zhuǎn)向節(jié)和支柱等組成。前懸架支柱總成與轉(zhuǎn)向節(jié)直接連為一體。筒式減振器上端通過(guò)螺栓、支柱支撐托架和橡膠墊圈與車(chē)身連接，減振器缸筒下端與前懸架支柱連為一體。螺旋彈簧裝在減振器的彈簧座上。前懸架為麥弗遜式獨(dú)立懸架，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)車(chē)輪各自獨(dú)立與車(chē)身36優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增大了車(chē)輪內(nèi)側(cè)的空間，具有接地性好，操縱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增大了車(chē)輪內(nèi)側(cè)的空間，具有接地性好，操縱穩(wěn)定37多桿式獨(dú)立懸架(補(bǔ)充內(nèi)容)獨(dú)立懸架中多采用螺旋彈簧，因而對(duì)于側(cè)向力，垂直力以及縱向力需加設(shè)導(dǎo)向裝置即采用桿件來(lái)承受和傳遞這些力。因而一些轎車(chē)上為減輕車(chē)重和簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)采用多桿式懸架。如下圖所示。上連桿9用支架11與車(chē)身(或車(chē)架)相連，上連桿9外端與第三連桿7相連。上桿9的兩端都裝有橡膠隔振套。第三連桿7的下端通過(guò)重型止推軸承與轉(zhuǎn)向節(jié)連接。下連桿5與普通的下擺臂相同，下連桿5的內(nèi)端通過(guò)橡膠隔振套與前橫梁相連接。球鉸將下連桿5的外端與轉(zhuǎn)向節(jié)相連。多桿紗前懸架系統(tǒng)的主銷(xiāo)軸線從下球鉸延伸到上面的軸承，它與上連桿和第三連桿無(wú)關(guān)。多桿懸架系統(tǒng)具有良好操縱穩(wěn)定性，可減小輪胎摩損。這種懸架減振器和螺旋彈簧不象麥弗遜懸架那樣沿轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖所示。多桿式獨(dú)立懸架(補(bǔ)充內(nèi)容)獨(dú)立懸架中多采用螺旋彈簧，因而對(duì)381-前懸架橫梁2-前穩(wěn)定桿3-拉桿支架4-粘滯式拉桿5-下連桿6-輪轂轉(zhuǎn)向節(jié)總成7-第三連桿8-減振器9-上連桿10-螺旋彈簧11-上連桿支架12-減振器隔振塊1-前懸架橫梁2-前穩(wěn)定桿3-拉桿支架4-粘滯式拉桿5-下連桿6-輪轂轉(zhuǎn)向節(jié)總成7-第三連桿8-減振器9-上連桿10-螺旋彈簧11-上連桿支架12-減振器隔振塊1-前懸架橫梁2-前穩(wěn)定桿3-拉桿支架4-粘滯式拉桿39汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理(懸架)課件40五、橫向穩(wěn)定器作用：減少車(chē)身在高速行駛轉(zhuǎn)向順車(chē)身產(chǎn)生很大的橫向傾斜和橫向角振動(dòng)。應(yīng)用：桿式橫向穩(wěn)定器五、橫向穩(wěn)定器作用：減少車(chē)身在高速行駛轉(zhuǎn)向順車(chē)身產(chǎn)生很大的橫41汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理(懸架)課件42

43汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理(懸架)課件44汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理(懸架)課件45汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理(懸架)課件46汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理

(懸架部分)汽車(chē)專(zhuān)業(yè)2005.11.3汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理

(懸架部分)47復(fù)習(xí)車(chē)身類(lèi)型：非承載式、半承載式、承載式車(chē)輪與輪胎1.車(chē)輪由輪轂、輪盤(pán)和輪輞三部分組成2.輪胎有內(nèi)胎輪胎和無(wú)內(nèi)胎輪胎3.重點(diǎn)介紹外胎的構(gòu)造：按簾線排列方向分為普通斜線胎和子午線胎4.輪胎的發(fā)展方向：子午線化、無(wú)內(nèi)胎化和扁平化輪轂軸承預(yù)緊度的調(diào)整

注意調(diào)整的原因及目的方法見(jiàn)書(shū)：一般把調(diào)整螺母擰到底后再退回1/3圈，車(chē)輪能自由轉(zhuǎn)動(dòng)且無(wú)明顯的軸向間隙即可。復(fù)習(xí)車(chē)身類(lèi)型：非承載式、半承載式、承載式48

第四節(jié)懸架

一、概述組成：懸架一般由彈性元件、導(dǎo)向裝置、減振器和橫向穩(wěn)定桿等組成。各自作用：減振、緩沖、導(dǎo)向其中常見(jiàn)的彈性元件包括鋼板結(jié)彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧懸架種類(lèi)：按照控制形式不同，懸架可分為被動(dòng)式懸架和主動(dòng)式懸架兩大尖。目前多數(shù)汽車(chē)上采用被動(dòng)式懸架。

第四節(jié)懸架

一、概述49根據(jù)汽車(chē)導(dǎo)向裝置的不同，懸架又可分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架。如下圖所示。根據(jù)汽車(chē)導(dǎo)向裝置的不同，懸架又可分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架。如50非獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架非獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架51兩種懸架的特點(diǎn)及區(qū)別非獨(dú)立懸架如上圖(a)所示。特點(diǎn)：兩側(cè)車(chē)輪安裝于一整體式車(chē)橋上，當(dāng)一側(cè)車(chē)輪受沖擊力時(shí)會(huì)直接影響到另一側(cè)車(chē)輪上，當(dāng)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)定位參數(shù)變化小。若采用鋼板彈簧作彈性元件，它可兼起導(dǎo)向作用，使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，降低成本。目前廣泛應(yīng)用于貨車(chē)和大客車(chē)上，有些轎車(chē)后懸架也有采用的。非獨(dú)立懸架由于非簧載質(zhì)量比較大，高速行駛時(shí)懸架受到?jīng)_擊載荷比較大，平順性較差。

獨(dú)立懸架如上圖(b)所示。特點(diǎn)：兩側(cè)車(chē)輪分別獨(dú)立地與車(chē)架（或車(chē)身）彈性地連接，當(dāng)一側(cè)車(chē)輪受沖擊，其運(yùn)動(dòng)不直接影響到另一側(cè)車(chē)輪，獨(dú)立懸架所采用的車(chē)橋是斷開(kāi)式的。這樣使得發(fā)動(dòng)機(jī)可放低安裝，有利于降低汽車(chē)重心，并使結(jié)構(gòu)緊湊。獨(dú)立懸架允許前輪有大的跳動(dòng)空間，有利于轉(zhuǎn)向，便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。同時(shí)獨(dú)立懸架非簧載質(zhì)量小，可提高汽車(chē)車(chē)輪的附著性。小知識(shí)：非簧載質(zhì)量？與汽車(chē)行駛平順性的關(guān)系？?jī)煞N懸架的特點(diǎn)及區(qū)別非獨(dú)立懸架如上圖(a)所示。52非簧載質(zhì)量人體所習(xí)慣的垂直振動(dòng)頻率約為1～1.6Hz簧載質(zhì)量。簧載質(zhì)量分為簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量?jī)刹糠?，由彈性元件承載的部分質(zhì)量，如車(chē)身、車(chē)架及其它所有彈簧以上的部件和載荷屬于簧上質(zhì)量。車(chē)輪、非獨(dú)立懸架的車(chē)軸等屬于簧下質(zhì)量，也叫非簧載質(zhì)量M。如果減小非簧載質(zhì)量可使車(chē)身振動(dòng)頻率降低，而車(chē)輪振動(dòng)頻率升高，這對(duì)減少共振，改善汽車(chē)的平順性是有利的。非簧載質(zhì)量對(duì)平順性的影響，常用非簧載質(zhì)量和簧載質(zhì)量之比m/M進(jìn)行評(píng)價(jià)，此比值越小越佳。

非簧載質(zhì)量人體所習(xí)慣的垂直振動(dòng)頻率約為1～1.6Hz53二、減振器作用：懸架系統(tǒng)中的彈性元件受沖擊會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng),因此需要在懸架中與彈性元件并聯(lián)安裝減振器,以衰振動(dòng),提高汽車(chē)行駛的平順性基本結(jié)構(gòu)及工作原理：采用液力減振器在汽車(chē)懸架系統(tǒng)中廣泛采用的液力減振器是筒式減振器，由于其在壓縮和伸張行程中的能起減振作用，因此又稱(chēng)為雙向作用式減振器。雙向作用式減振器的結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程分析：二、減振器54雙向作用筒式減振器示意圖1.活塞桿；2.工作缸筒；3.活塞；4.伸張閥；5.儲(chǔ)油缸筒；6.壓縮閥；7.補(bǔ)償閥；8.流通閥；9.導(dǎo)向座；10.防塵罩；11.油封

工作過(guò)程：壓縮行程：流通閥工作，車(chē)身振動(dòng)劇烈時(shí)壓縮閥參與工作。伸張行程：伸張閥工作，車(chē)身振動(dòng)劇烈時(shí)補(bǔ)償閥參與工作。注意：F伸>F壓雙向作用筒式減振器示意圖工作過(guò)程：55三、新型減振器1、充氣式減振器如書(shū)上圖4-60區(qū)別分析：與雙向作用筒式減振器相比，充氣式減振器有如下優(yōu)點(diǎn)；1）由于采用浮動(dòng)活塞而減少了一套閥的系統(tǒng)，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，重量減輕。2）由于減振器里充有高壓氮?dú)?，能減少車(chē)輪愛(ài)突然沖擊時(shí)的振動(dòng)，并可消除噪聲。3）由于充氣式減振器的工作缸和活塞直徑都大于相同條件的雙向作用筒式減振器，因而其阻尼力更大。工作可靠性更強(qiáng)。4）充氣式減振器內(nèi)部的高壓氣體和油液被浮動(dòng)活塞隔開(kāi)，消除了油的乳化現(xiàn)象。充氣式減振器的不足之處是油封要求高，充氣工藝復(fù)雜，不易維修，當(dāng)缸筒受外界較大沖擊而變化時(shí)，則不能工作三、新型減振器1、充氣式減振器56三、新型減振器缺點(diǎn)：對(duì)油封要求高，充氣工藝復(fù)雜，不易修理，變形后不能工作。2、阻力可調(diào)式減振器(介紹)工作特點(diǎn)：使用了剛度可變的空氣彈簧仙的氣壓，從而改變柱塞相對(duì)于空心連桿上的節(jié)流孔位置，改變節(jié)流孔的通道截面面積，從而改變油液流動(dòng)阻力。(要求：課后自學(xué)，加強(qiáng)認(rèn)識(shí)和了解)三、新型減振器缺點(diǎn)：對(duì)油封要求高，充氣工藝復(fù)雜，不易修理，變57三、彈性元件1、鋼板彈簧鋼板彈簧又叫葉片彈簧，它是由若干不等長(zhǎng)的合金彈簧片疊加在一起組合成一根近似等強(qiáng)度的梁。如圖下右側(cè)所示。鋼板彈簧3的第一片（最長(zhǎng)的一片）稱(chēng)為主片，其兩端彎成卷耳1，內(nèi)裝青銅或塑料或橡膠。粉沫冶金、制成的襯套，用彈簧銷(xiāo)與固定在車(chē)架上的支架、或吊耳作鉸鏈連接。鋼板彈簧的中間用U形螺栓與車(chē)橋固定。

中心螺栓4用來(lái)連接各彈簧片，并保證各片的裝配時(shí)的相對(duì)位置。中心螺栓到兩端卷耳中心的距離可以相等，也可以不相等如下圖所示。為了增加主片卷耳的強(qiáng)度，將第二片末端也彎成半卷耳，包在主片卷耳和外面，且留有較大的間隙，使得彈簧在變形時(shí)，各片間有相對(duì)滑動(dòng)的可能。

鋼板彈簧在載荷作用下變形，各片之間因相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦，可促使車(chē)架的振動(dòng)衰減。各片間的干摩擦，車(chē)輪將所受沖擊力傳遞給車(chē)架，且增大了各片的摩損。所以在裝合時(shí)，各片間涂上較稠的潤(rùn)滑劑（石墨潤(rùn)滑脂），并應(yīng)定期保養(yǎng)。

三、彈性元件1、鋼板彈簧581-卷耳2-彈簧夾3-鋼板彈簧4-中心螺栓

1-卷耳2-彈簧夾3-鋼板彈簧4-中心螺栓59汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理(懸架)課件60新技術(shù)：采用少片變截面鋼板彈簧截面尺寸沿長(zhǎng)度方向是變化的，但片寬保持不變，或減輕重量一般為2-3片，也有單片的。新技術(shù)：采用少片變截面鋼板彈簧612、螺旋彈簧應(yīng)用：廣泛用于前輪獨(dú)立懸架為主的懸架中。個(gè)別轎車(chē)后輪非獨(dú)立懸架中也采用。螺旋彈簧用彈簧鋼料卷制而成，有剛度不變的圓柱形螺旋彈簧和剛度可變的圓錐形(或變螺矩)螺旋彈簧兩種。由于螺旋彈簧只能承受垂直載荷，用它做彈性元件的懸架要加設(shè)導(dǎo)向裝置和減振器。區(qū)別：與鋼板彈簧相比，螺旋彈簧具有不需潤(rùn)滑、防污性強(qiáng)、占用縱向空間小及彈簧本身質(zhì)量小的特點(diǎn)，因而被廣泛采用。但螺旋彈簧變形時(shí)，不產(chǎn)生摩擦力和衰減振動(dòng)作用，所以在其懸架中必須裝有減振器。2、螺旋彈簧應(yīng)用：廣泛用于前輪獨(dú)立懸架為主的懸架中。個(gè)別轎車(chē)623、氣體彈簧氣體彈簧是以空氣做彈性介質(zhì)，即在一個(gè)密閉的容器內(nèi)裝入壓縮空氣（氣壓為0.5-1PMA）,利用氣體的可壓縮性彈簧的作用。(一)空氣彈簧3、氣體彈簧氣體彈簧是以空氣做彈性介質(zhì)，即在一個(gè)密閉的容器內(nèi)63汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理(懸架)課件64油氣彈簧油氣彈簧以氣體（化學(xué)性質(zhì)不太活潑的氣體－氮?dú)猓┳鳛閺椥越橘|(zhì)，用油液作為傳力介質(zhì)。內(nèi)有阻尼閥具有一定的減振器作用油氣彈簧油氣彈簧以氣體（化學(xué)性質(zhì)不太活潑的氣體－氮?dú)猓┳鳛閺?5油氣彈簧工作原理：(見(jiàn)書(shū))空氣彈簧的側(cè)壁是柔性的，并且有一定的延展性，還可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)載荷的大小對(duì)里面的空氣壓力進(jìn)行調(diào)整等特點(diǎn)。因此它與傳統(tǒng)的板簧、螺旋彈簧等有很大的區(qū)別。同時(shí)它的重量相對(duì)于其它彈性元件來(lái)講又非常輕應(yīng)用：簡(jiǎn)單的油氣彈簧不帶油氣隔膜。目前，這種彈簧多用于重型汽車(chē)，在部分轎車(chē)上也有采用的。問(wèn)題：油氣隔膜的作用？防工作液乳化，便于充氣和保養(yǎng)。油氣彈簧防工作液乳化，便于充氣和保養(yǎng)。66注意：由于空氣和油氣彈簧只能承受垂直載荷,因此采用這種彈簧的懸架也必須加設(shè)導(dǎo)向裝置和減振器.注意：由于空氣和油氣彈簧只能承受垂直載荷,因此采用這種彈簧的67四、非獨(dú)立懸架應(yīng)用：貨車(chē)前后懸架，轎車(chē)中僅后橋使用非獨(dú)立懸架。使用元件：多使用鋼板彈簧1、問(wèn)題引入：為什么非獨(dú)立懸架多采用鋼板彈簧作彈性元件？具有一定的減振作用，并具有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)作用，使懸架機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化。2、鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架布置形式：縱向布置結(jié)構(gòu)：以CA1092為例分析注意介紹主副鋼板彈簧的安裝的上置式和下置式圖4-66和4-67四、非獨(dú)立懸架應(yīng)用：貨車(chē)前后懸架，轎車(chē)中僅后橋使用非獨(dú)立懸架68汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與修理(懸架)課件693、螺旋彈簧非獨(dú)立懸架應(yīng)用：轎車(chē)的后懸架結(jié)構(gòu)：有導(dǎo)向裝置(縱向推力桿和橫向桿)縱向推力桿一端和車(chē)身相鉸接橫向桿與端與車(chē)身相連，一端與后橋相連3、螺旋彈簧非獨(dú)立懸架應(yīng)用：轎車(chē)的后懸架704、空氣彈簧非獨(dú)立懸架

汽車(chē)在行駛時(shí)由于載荷和路面的變化，要求懸架剛度隨著變化。當(dāng)空車(chē)時(shí)車(chē)身被抬高，滿(mǎn)載時(shí)車(chē)身則被壓得很低，會(huì)出現(xiàn)撞擊緩沖塊的情況。因而對(duì)于不同類(lèi)型汽車(chē)提出不同的要求，礦山及大型客車(chē)要求其空車(chē)與滿(mǎn)載時(shí)的車(chē)身高度變化不大；對(duì)于轎車(chē)要求在好路上降低車(chē)身高度，提高車(chē)速行駛；在壞路上提高車(chē)身，可以增大通過(guò)能力。因而要求車(chē)身高度隨使用要求可以調(diào)節(jié)?？諝鈴椈煞仟?dú)立懸架可以滿(mǎn)足要求。

如下圖所示。囊式空氣彈簧5的上下端分別固定在車(chē)架和車(chē)橋上。經(jīng)壓氣機(jī)1產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)油水分離器10和壓力調(diào)節(jié)器9進(jìn)入貯氣筒8。壓力調(diào)節(jié)器可使貯氣筒中的壓縮空氣保持一定壓力。儲(chǔ)氣罐8通過(guò)管路與2個(gè)空氣彈簧相通。儲(chǔ)氣罐和空氣彈簧中的空氣壓力由車(chē)身高度調(diào)節(jié)閥3控制，空氣彈簧只承受垂直載荷，因而必加設(shè)減振器，其縱向力和橫向力及其力矩由懸架中的縱向推力桿和橫向推力桿來(lái)傳遞。

4、空氣彈簧非獨(dú)立懸架

汽車(chē)在行駛時(shí)由于載荷和路面的變化711.壓氣機(jī)；2.7.空氣濾清器；3.車(chē)身高度控制閥；4.控制桿；5.空氣彈簧；6.儲(chǔ)氣罐；8.貯氣筒；9.壓力調(diào)節(jié)器；10.油水分離器

1.壓氣機(jī)；2.7.空氣濾清器；3.車(chē)身高度控制閥72五、獨(dú)立懸架優(yōu)點(diǎn)：自學(xué)缺點(diǎn)：車(chē)輪傾角與輪距變化較大，輪胎磨損較大。類(lèi)型(按車(chē)輪運(yùn)動(dòng)形式)1、橫臂式2、縱臂式3、燭式、麥弗遜式懸架(Mcpherson)福特車(chē)1950年首次使用五、獨(dú)立懸架優(yōu)點(diǎn)：自學(xué)73橫臂式獨(dú)立懸架1、單橫臂式單橫臂式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，側(cè)傾中心高，有較強(qiáng)的抗側(cè)傾能力的優(yōu)點(diǎn)。但隨著現(xiàn)代汽車(chē)速度的提高，側(cè)傾中心過(guò)高會(huì)引起車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)輪距變化大，輪胎磨損加劇，而且在急轉(zhuǎn)彎時(shí)左右車(chē)輪垂直力轉(zhuǎn)移過(guò)大，導(dǎo)致后輪外傾增大，減少了后輪側(cè)偏剛度，從而產(chǎn)生高速甩尾的嚴(yán)重工況。單橫臂式獨(dú)立懸架多應(yīng)用在后懸架上，但由于不能適應(yīng)高速行駛的要求，目前應(yīng)用不多。橫臂式獨(dú)立懸架1、單橫臂式74橫臂式獨(dú)立懸架2、雙橫臂式如下圖所示為雙橫臂式獨(dú)立懸架。上下兩擺臂不等長(zhǎng)，選擇長(zhǎng)度比例合適，可使車(chē)輪和主銷(xiāo)的角度及輪距變化不大。這種獨(dú)立懸架被廣泛應(yīng)用在轎車(chē)前輪上。雙橫臂的臂有做成A字形或V字形。V形臂的上下2個(gè)V形擺臂以一定的距離，分別安裝在車(chē)輪上，另一端安裝在車(chē)架上。橫臂式獨(dú)立懸架2、雙橫臂式75萬(wàn)豐SHK1020A車(chē)型前懸架總成

萬(wàn)豐SHK1020A車(chē)型前懸架總成76萬(wàn)豐SHK1020A車(chē)型前懸架總成前懸架為雙橫臂式懸架，結(jié)構(gòu)如圖15所示，其特點(diǎn)是在汽車(chē)的每一側(cè)均有兩根橫臂，橫臂外端通過(guò)球鉸與轉(zhuǎn)向節(jié)軸連接。兩橫臂可使車(chē)輪的上下跳動(dòng)符合所需的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，并由橫臂傳力給車(chē)身。但是側(cè)向力會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加力矩，使得曲線行駛時(shí)汽車(chē)車(chē)身的側(cè)傾度增大，這是一個(gè)缺點(diǎn)。擺臂需用支座支承，這些支座會(huì)在載荷下變形，并影響懸架剛度；由于支座中的橡膠件的扭轉(zhuǎn)使得剛度增大，或是由于部件之間的相互滑動(dòng)增大了摩擦。因此，要盡可能的減小曲線行駛時(shí)車(chē)身的側(cè)傾。通過(guò)采用較硬的彈簧，附加橫向穩(wěn)定桿或是增大側(cè)傾中心的高度可以達(dá)到這一目的。萬(wàn)豐SHK1020A車(chē)型前懸架總成前懸架為雙橫臂式懸架，結(jié)構(gòu)77不等臂雙橫臂上臂比下臂短。當(dāng)汽車(chē)車(chē)輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，上臂比下臂運(yùn)動(dòng)弧度小。這將使輪胎上部輕微地內(nèi)外移動(dòng)，而底部影響很小。這種結(jié)構(gòu)有利于減少輪胎磨損，提高汽車(chē)行駛平順性和方向穩(wěn)定性。

不等臂雙橫臂上臂比下臂短。當(dāng)汽車(chē)車(chē)輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，上臂比下臂運(yùn)78縱臂式獨(dú)立懸架縱臂式獨(dú)立懸架是指車(chē)輪在汽車(chē)縱向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架結(jié)構(gòu)，又分為單縱臂式和雙縱臂式兩種形式。單縱臂式懸架當(dāng)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)會(huì)使主銷(xiāo)后傾角產(chǎn)生較大的變化，因此單縱臂式懸架不用在轉(zhuǎn)向輪上。雙縱臂式懸架的兩個(gè)擺臂一般做成等長(zhǎng)的