文档介绍：《汽车构造》电子教案 第二十二章悬架
11/13/2017
1
第二十二章悬架
第一节概述
第二节减振器
第三节弹性元件
第四节非独立悬架
第五节独立悬架
第六节多轴汽车的平衡悬架
第七节主动悬架和半主动悬架
11/13/2017
2
哈尔滨工业大学(威海)
第一节概述
悬架是车架(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。
它的功用是把路面作用于车轮上的垂直反力(支承力),纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架(或承载式车身上),以保证汽车的正常行驶。
现代汽车的悬架尽管有各种不同的结构形式,但是一般都有弹性元件1、减震器3和导向机构(纵、横向推力杆2、5)三部分组成。
11/13/2017
3
哈尔滨工业大学(威海)
汽车悬架的功能是缓冲,导向和减振,然而总的功能是传力。应当指出,悬架要具备上述功能,在结构上并非一定要设置满足上述各功能的单独的装置。例如常见的钢板弹簧,除了作为弹性元件起缓冲外,当它在汽车上纵向安置并且一端与车架作固定铰链连接时,它本身还能起到传递各向力和力矩以及决定车轮运动轨迹的作用,因而可不再另设导向机构。此外,一般钢板弹簧是多片叠成的,本身具有一定的减振能力,在对减振要求不高的车辆上,也可以不装减振器。
由悬架刚度和悬架弹簧支承的质量(承载质量)所决定的车身固有频率(亦称振动系统的自由振动频率),是影响汽车行驶平顺性的悬架重要性能指标之一。
在悬架所受垂直载荷一定时,悬架刚度越小,则汽车固有频率越低。
当悬架刚度一定时,簧载质量越大,则悬架垂直变形越大,而固有频率越低。
11/13/2017
4
哈尔滨工业大学(威海)
汽车悬架可分为两大类:非独立悬架和独立悬架。
非独立悬架(图a)。其结构特点是两侧的车轮由一根整体式车桥(或车身)连接。当一侧车轮因道路不平而发生跳动时,必然引起另一侧车轮在汽车横向平面内发生摆动,故称为非独立悬架。
独立悬架(图b)。其结构特点是车桥做成断开的,每一侧的车轮可以单独的通过弹性悬架与车架(或车身)连接,两侧车轮可以单独跳动,互不影响,故称为独立悬架。
11/13/2017
5
哈尔滨工业大学(威海)
第二节减振器
为加速车架与车身振动的衰减,以改善汽车的行驶平顺性,在大多数汽车的悬架系统内部装有减振器。减振器和弹性元件是并联安装的。
汽车悬架系统中广泛采用液力减振器。液力减振器的作用原理是,当车架与车桥作往复相对运动而活塞在缸筒内往复移动时,减振器壳体内的油液反复地从内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时孔壁与油液间的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力,车身和车架的振动能量转化为热能被油液和减振器壳体所吸收,然后散到大气中。减振器阻尼力的大小随车架和车桥(或车轮)相对速度的增减而增减,并且与油液的粘度有关。要求油液的粘度受温度变化影响尽可能小,且具有抗气化,抗氧化以及对各种金属和非金属零件不起腐蚀作用等性能。
11/13/2017
6
哈尔滨工业大学(威海)
液力减振器
11/13/2017
7
哈尔滨工业大学(威海)
减振器的阻尼力越大,振动消除得越快,但却使并联的弹性元件的作用不能充分发挥,同时,过大的阻尼力还能导致减振器连接零件及车架损坏。为解决弹性元件与减振器之间的这一矛盾,对减振器提出如下要求:
1)压缩行程(车桥与车架相互移近的行程)内,减振器阻尼力应较小,以便充分利用弹性元件的弹性来缓和冲击。
2)在悬架伸张行程(车桥与车架相互远离的行程)内,减振器的阻尼力应较大,以求迅速减振。
3)当车桥(或车轮)与车架的相对速度较大时,减振器应当能自动加大液流通道面积,使阻尼力始终保持在一定限度之内,以避免承受过大的冲击载荷。
11/13/2017
8
哈尔滨工业大学(威海)
在压缩和伸张两行程内均能起作用的减振器,称为双向作用式减振器;另有一种仅在伸张行程内起作用,称为单向作用式减振器。目前,汽车上广泛采用双向作用筒式减振器。
11/13/2017
9
哈尔滨工业大学(威海)
一、双向作用筒式减振器
双向作用筒式减振器一般都具有四个阀,即压缩阀6,伸张阀4,流通阀8和补偿阀7。流通阀和补偿阀是一般的单向阀,其弹簧很弱,当阀上的油压作用力与弹簧力同向时,阀处于关闭状态,完全不通液流;而当油压作用力与弹簧力反向时,只要有很小的油压,阀便能开启。压缩阀和伸张阀是卸载阀,其弹簧较强,预紧力较大,只有当油压升高到一定程度时,阀才能开启,而当油压降低到一定程度时,阀即自动关闭。
11/13/2017
10
哈尔滨工业大学(威海)