懸架基礎(chǔ)知識1023

懸架基礎(chǔ)知識講師：宗召波課時：45分鐘目標(biāo)：使學(xué)員對懸架各種結(jié)構(gòu)有初步了解§1概述§2懸架結(jié)構(gòu)形式分析§3懸架構(gòu)成§4懸架對整車操穩(wěn)性和平順性的影響懸架基礎(chǔ)知識每天進(jìn)步一點點§1概述

一、主要作用

傳遞車輪和車架（或車身）之間的一切力和力矩;

緩和、抑制路面對車身的沖擊和振動；保證車輪在路面不平和載荷變化時有理想的運動特性。保證汽車的操縱穩(wěn)定性。每天進(jìn)步一點點二、對懸架提出的性能要求

1）保證汽車有良好的行駛平順性。2）具有合適的衰減振動能力。3）保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性。4）汽車制動或加速時要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾；轉(zhuǎn)彎時車身側(cè)傾角要合適。5）有良好的隔聲能力。6）結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要小。7）可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩，在滿足零部件質(zhì)量要小的同時，還要保證有足夠的強度和壽命。每天進(jìn)步一點點§2懸架結(jié)構(gòu)形式分析

一、非獨立懸架和獨立懸架

懸架非獨立懸架獨立懸架兩類左、右車輪用一根整體軸連接，再經(jīng)過懸架與車架（或車身）連接

左、右車輪通過各自的懸架與車架（或車身）連接每天進(jìn)步一點點

非獨立懸架獨立懸架每天進(jìn)步一點點1、非獨立懸架

優(yōu)點

結(jié)構(gòu)簡單制造容易維修方便工作可靠

缺點

汽車平順性較差高速行駛時操穩(wěn)性差轎車不利于發(fā)動機、行李艙的布置應(yīng)用：貨車、大客車的前、后懸架以及某些轎車的后懸架每天進(jìn)步一點點2

、獨立懸架

優(yōu)點

簧下質(zhì)量?。粦壹苷加玫目臻g??；可以用剛度小的彈簧，改善了汽車行駛平順性；由于有可能降低發(fā)動機的位置高度，使整車的質(zhì)心高度下降，又改善了汽車的行駛穩(wěn)定性；左、右車輪各自獨立運動互不影響，可減少車身的傾斜和振動，同時在起伏的路面上能獲得良好的地面附著能力。

缺點

結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本較高維修困難應(yīng)用：轎車和部分輕型貨車、客車及越野車

每天進(jìn)步一點點鋼板彈簧式非獨立懸架

它中部用U型螺栓將鋼板彈簧固定在車橋上。懸架前端為固定鉸鏈，也叫死吊耳。它由鋼板彈簧銷釘將鋼板彈簧前端卷耳部與鋼板彈簧前支架連接在一起，前端卷耳孔中為減少摩損裝有襯套。后端卷耳通過鋼板彈簧吊耳銷與后端吊耳與吊耳架相連，后端可以自由擺動，形成活動吊耳。二、懸架結(jié)構(gòu)形式圖解

鋼板彈簧被用做非元件獨立懸架的彈性，由于它兼起導(dǎo)向機構(gòu)的作用，使得懸架系統(tǒng)大為簡化。1、鋼板彈簧式非獨立懸架

每天進(jìn)步一點點五連桿式非獨立懸架（哈弗后懸架）

連桿在左右兩側(cè)各有一對，分為上拉桿和下拉桿，作為傳遞橫向力(汽車驅(qū)動力)的機構(gòu)，通常再與一根橫向推力桿一起組成五連桿。橫向推力桿一端連接車身，一端連接車軸，其目的是為了防止車軸(或車身)橫向竄動。當(dāng)車軸因顛簸而上下運動時，橫向推力桿會以與車身連接的接點為軸做畫圓弧的運動。連桿式主要用于FR驅(qū)動方式，并且后車軸左右一體化(與中間的差速器剛性連接)的情況下使用的，過去多采用鋼板彈簧支撐車身，現(xiàn)在從提高行車平順性考慮，多使用連桿式，并且使用平順性好的螺旋彈簧。2、五連桿式非獨立懸架

每天進(jìn)步一點點如圖1所示為雙橫臂式獨立懸架。上下兩擺臂不等長，選擇長度比例合適，可使車輪和主銷的角度及輪距變化不大。這種獨立懸架被廣泛應(yīng)用在轎車前輪上。雙橫臂的臂有做成A字形或V字形，如圖2所示。V形臂的上下2個V形擺臂以一定的距離，分別安裝在車輪上，另一端安裝在車架上。3、雙橫臂式（雙叉式）獨立懸架

它的兩個擺臂在汽車橫向平面內(nèi)擺動，按上下橫臂長短又可分為等長雙橫臂和不等長雙橫臂兩種每天進(jìn)步一點點哈弗前懸架

每天進(jìn)步一點點不等臂雙橫臂上臂比下臂短。當(dāng)汽車車輪上下運動時，上臂比下臂運動弧度小。這將使輪胎上部輕微地內(nèi)外移動，而底部影響很小。這種結(jié)構(gòu)有利于減少輪胎磨損，提高汽車行駛平順性和方向穩(wěn)定性。

每天進(jìn)步一點點這種懸架目前在轎車中采用很多。如圖3所示?；鶖[臂式懸架將減振器作為引導(dǎo)車輪跳動的滑柱，螺旋彈簧與其裝于一體。這種懸架將雙橫臂上臂去掉并以橡膠做支承，允許滑柱上端作少許角位移。內(nèi)側(cè)空間大，有利于發(fā)動機布置，并降低車子的重心。車輪上下運動時，主銷軸線的角度會有變化，這是因為減振器下端支點隨橫擺臂擺動。以上問題可通過調(diào)整桿系設(shè)計布置合理得到解決。4、滑柱擺臂式獨立懸架（麥弗遜式或叫支柱式等）

每天進(jìn)步一點點這種懸架如圖4所示。這種懸架是單橫臂和單縱臂(如下圖所示）獨立懸架的折衷方案。其擺臂繞與汽車縱軸線具有一定交角的軸線擺動，選擇合適的交角可以滿足汽車操縱穩(wěn)定性要求。這種懸架適于做后懸架。5、單斜臂式獨立懸架

每天進(jìn)步一點點§3懸架構(gòu)成

現(xiàn)代汽車的懸架盡一般由以下三部分組成。彈性元件—承受和傳遞垂直載荷，減小路面的沖擊減振器—加快振動的衰弱。導(dǎo)向機構(gòu)—傳遞縱向力、側(cè)向力及其力矩，并保證車輪相對于車身有正確的運動關(guān)系。每天進(jìn)步一點點1、鋼板彈簧

結(jié)構(gòu)：鋼板彈簧套管螺栓螺母中心螺栓卷耳彈簧夾一、彈性元件

既有彈性元件的作用，又可起到導(dǎo)向和減振作用每天進(jìn)步一點點鋼板彈簧的安裝非獨立懸架在彈簧片之間涂上較稠的潤滑劑，可以減少磨損在彈簧片之間夾入塑料墊片，可減少噪聲。彈簧片之間的摩擦力可起到衰減振動和導(dǎo)向的作用。每天進(jìn)步一點點2、螺旋彈簧制造： 用彈簧鋼棒料卷制而成。特點： 無需潤滑、抗污染、安裝所需空間小、質(zhì)量輕。性能： 沒有減振作用，必須另加減震器。每天進(jìn)步一點點應(yīng)用：桑塔納轎車的前懸架麥弗遜式獨立彈簧懸架彈簧套在減震器外邊，節(jié)省了安裝空間，空余的大量空間便于安裝發(fā)動機當(dāng)車輪轉(zhuǎn)向跳動時，車輪延主銷轉(zhuǎn)動。每天進(jìn)步一點點3、扭桿彈簧擺臂扭桿當(dāng)車輪跳動時，擺臂便繞著扭桿軸線擺動，使扭桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，以保證車輪與車架彈性連接。每天進(jìn)步一點點扭桿彈簧的裝配擺臂扭桿將扭桿的固定端轉(zhuǎn)過一個角度，則擺臂的初始位置將改變，可借此調(diào)節(jié)車身的高度。質(zhì)量小，不需潤滑每天進(jìn)步一點點原理：當(dāng)汽車振動時，減振器殼體內(nèi)的油液反復(fù)從一個內(nèi)腔通過一些窄小的空隙流入另一內(nèi)腔，同時，摩擦力便把振動能量轉(zhuǎn)化為熱能，被油液、減振器吸收后散失到大氣中。彈性元件減震器車架半軸二、減振器

加速車架與車身振動的衰減，改善汽車行駛的平順性。每天進(jìn)步一點點性能要求：1、在懸架壓縮行程內(nèi)，減振器阻尼力應(yīng)較小，以便充分利用彈性元件的彈性，緩和沖擊。2、在懸架伸張行程，減振器阻尼力應(yīng)大，以求迅速減振。3、在車橋與車架相對速度過大時，減振器應(yīng)當(dāng)能自動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)，避免過大的沖擊載荷。分類：

雙向作用筒式減振器 單向作用筒式減振器（伸張行程）每天進(jìn)步一點點雙向作用筒式減振器結(jié)構(gòu)：伸張閥流通閥壓縮閥補償閥活塞桿防塵罩活塞儲油鋼桶導(dǎo)向座每天進(jìn)步一點點工作原理壓縮行程：車輪靠近車架容積減少，油壓升高，油液打開流通閥，經(jīng)過流通閥流入上腔。由于上腔容積被活塞桿用去部分空間，所以油液一部分油液打開壓縮閥流入儲油缸。由于各閥門的節(jié)流作用，便造成對懸架壓縮運動的阻力，使振動能量衰減。每天進(jìn)步一點點伸張行程：

車輪下跳，減振器受拉伸活塞上移。上腔容積減少，油壓升高，油液推開伸張閥，流入下腔。由于活塞桿占去一定空間，所以自上腔流入的油液不足以充滿下腔容積的增加。儲油缸中油液推開補償閥流入下腔補充。由于各閥門的節(jié)流作用，便造成對懸架伸張運動的阻力，使振動能量衰減。每天進(jìn)步一點點減振器工作過程伸張閥彈簧的剛度和預(yù)緊力比壓縮閥的大，在同樣油壓作用下，伸張行程產(chǎn)生阻尼力遠(yuǎn)大于壓縮行程的阻尼力。每天進(jìn)步一點點

一、影響平順性的懸架主要參數(shù)選定§3懸架對整車操穩(wěn)性和平順性的影響

平順性影響最為顯著的懸架的彈性特性、阻尼特性以及非懸掛質(zhì)量。1、彈性特性：為了得到良好的平順性，剛度越小越好，但是受到限位行程和結(jié)構(gòu)約束。一般情況下轎車偏頻小一些，越野車偏頻大一些。2、阻尼特性：當(dāng)汽車懸架僅有彈性元件而無摩擦或減振裝置時，汽車懸掛質(zhì)量的振動將會延續(xù)很長時間，因此，懸架中一定要有減振的阻尼力。對于選定的懸架剛度，只有恰當(dāng)?shù)剡x擇阻尼力才能充分發(fā)揮懸架的緩沖減振作用。每天進(jìn)步一點點減振的阻尼力F可用下式表達(dá)：

—減振器阻尼系數(shù)；

—減振器活塞相對缸筒的運動速度；每天進(jìn)步一點點

可用相對阻尼比來評價阻尼的大小或振動衰減的快慢程度。

上式表明，減振器的阻尼作用除與其阻尼系數(shù)左有關(guān)外，也與懸架剛度及懸掛質(zhì)量有關(guān)。不同剛度和不同質(zhì)量的懸架系統(tǒng)匹配時會產(chǎn)生不同的阻尼效果。

每天進(jìn)步一點點

在任何給定的彈簧剛度下，為了獲得良好的乘坐舒適性即盡量減小懸掛質(zhì)量的振動加速度均方根值所選擇的最佳阻尼與為了獲得最佳輪胎接地能力即盡量減小車輪載荷變化量所選擇的最佳阻尼并不一致。通常情況下，前者較后者小一些，并且彈簧剛度越小，這兩者之間的差別越大。有研究表明，對一般轎車的常用懸架剛度，平順性最優(yōu)對應(yīng)的阻尼比約為接地性最優(yōu)對應(yīng)的阻尼比的46%，亦即要使車輪動載最小，則車身振動的加速度均方根值會每天進(jìn)步一點點3、非懸掛質(zhì)量：

為了獲得良好的平順性和操縱穩(wěn)定性，非懸掛質(zhì)量應(yīng)當(dāng)盡量小。

提高（較最佳情況）21%，反之，保證平順性最佳，則車輪動載變化量會上升19%.因此在選擇阻尼比時，應(yīng)綜合考慮到這兩方面的要求選擇折衷方案。每天進(jìn)步一點點雙橫臂懸架側(cè)傾中心二、影響操縱穩(wěn)定性的懸架主要參數(shù)選定1、側(cè)傾中心及側(cè)傾軸線每天進(jìn)步一點點

麥弗遜式懸架側(cè)傾中心每天進(jìn)步一點點

前后懸架側(cè)傾中心的連線就是側(cè)傾軸線。側(cè)傾軸線盡量與地面平面平行，減小軸荷轉(zhuǎn)移，盡量增高，減小側(cè)傾。2、縱傾中心雙橫臂上下擺臂軸連線的交點為縱傾中心。鋼板彈簧懸架為板簧前吊耳?？v傾中心高可增加制動抗點頭能力，太高影響平順性。只有前后縱傾中心在兩軸之間才可實現(xiàn)制動抗點頭?？跪?qū)動縱傾性與之相反，但只有兩驅(qū)車才可實現(xiàn)，對于獨立懸架縱傾中心高于驅(qū)動軸才可實現(xiàn)。3、側(cè)傾角剛度側(cè)傾角剛度太小車身側(cè)傾嚴(yán)重，太大車輪側(cè)偏嚴(yán)重，如發(fā)生在后軸增加過多轉(zhuǎn)向趨勢。前后懸側(cè)傾角剛度之