汽車底盤構(gòu)造與修理(懸架)

1、2021/8/151汽車底盤構(gòu)造與修理汽車底盤構(gòu)造與修理(懸架部分懸架部分)汽車專業(yè)2005.11.32021/8/152復(fù)習(xí) 車身類型：非承載式、半承載式、承載式車身類型：非承載式、半承載式、承載式 車輪與輪胎 1.車輪由輪轂、輪盤和輪輞三部分組成 2.輪胎有內(nèi)胎輪胎和無內(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)整的原因及目的注意調(diào)整的原因及目的 方法見書：一般把調(diào)整螺母擰到底后再退回方法見書：一般把調(diào)整螺母擰到底后再退回1/3圈，圈，車輪能自由轉(zhuǎn)動(dòng)且無明顯的軸向間隙即可。車輪能自由轉(zhuǎn)

2、動(dòng)且無明顯的軸向間隙即可。2021/8/153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：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)汽車上采用被動(dòng)式懸架。2021/8/154 根據(jù)汽車導(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。2021/8/155非非獨(dú)獨(dú)立立 懸懸架架獨(dú)獨(dú)立立 懸懸架架2021/8/156兩種懸架的特點(diǎn)及區(qū)別非獨(dú)立懸架如上圖(a)所示。特點(diǎn)：兩側(cè)車輪安裝于一整體式車橋上，當(dāng)一

3、側(cè)車輪受沖擊力時(shí)會直接影響到另一側(cè)車輪上，當(dāng)車輪上下跳動(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)大為簡化，降低成本。目前廣泛應(yīng)用于貨車和大客車上貨車和大客車上，有些轎車后懸架也有采用的。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)車輪分別獨(dú)立地與車架（或車身）彈性地連接，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊，其運(yùn)動(dòng)不直接影響到另一側(cè)車輪，獨(dú)立懸架所采用的車橋是斷開式的。這樣使得發(fā)動(dòng)機(jī)可放低安裝，有利于降低汽車重心，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)

4、立懸架非簧載質(zhì)量小，可提高汽車車輪的附著性。 小知識：非簧載質(zhì)量？與汽車行駛平順性的關(guān)系？非簧載質(zhì)量？與汽車行駛平順性的關(guān)系？2021/8/157非簧載質(zhì)量 人體所習(xí)慣的垂直振動(dòng)頻率約為11.6Hz 簧載質(zhì)量?；奢d質(zhì)量分為簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量兩部分，由彈性元件承載的部分質(zhì)量，如車身、車架及其它所有彈簧以上的部件和載荷屬于簧上質(zhì)量。車輪、非獨(dú)立懸架的車軸等屬于簧下質(zhì)量，也叫非簧載質(zhì)量M。如果減小非簧載質(zhì)量可使車身振動(dòng)頻率降低，而車輪振動(dòng)頻率升高，這對減少共振，改善汽車的平順性是有利的。非簧載質(zhì)量對平順性的影響，常用非簧載質(zhì)量和簧載質(zhì)量之比m/M進(jìn)行評價(jià)，此比值越小越佳。 2021/8/158二、減

5、振器 作用：懸架系統(tǒng)中的彈性元件受沖擊會相應(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)及工作過程分析：2021/8/159 雙向作用筒式減振器示意圖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 工作過程：壓縮行程：流通閥工作，車身振動(dòng)劇烈時(shí)

6、壓縮閥參與工作。伸張行程：伸張閥工作，車身振動(dòng)劇烈時(shí)補(bǔ)償閥參與工作。注意： F伸F壓2021/8/1510三、新型減振器 1、充氣式減振器 如書上圖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)簡化，重量減輕。 2）由于減振器里充有高壓氮?dú)?，能減少車輪愛突然沖擊時(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，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

7、維修，當(dāng)缸筒受外界較大沖擊而變化時(shí)，則不能工作2021/8/1511三、新型減振器缺點(diǎn)：對油封要求高，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)識和了解)2021/8/1512三、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（最長的一片）稱為主片，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

8、彈簧銷與固定在車架上的支架、或吊耳作鉸鏈連接。鋼板彈簧的中間用U形螺栓與車橋固定。 中心螺栓4用來連接各彈簧片，并保證各片的裝配時(shí)的相對位置。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，各片之間因相對滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦，可促使車架的振動(dòng)衰減。各片間的干摩擦，車輪將所受沖擊力傳遞給車架，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各片間涂上較稠的潤滑劑（石墨潤滑脂），并應(yīng)定期保養(yǎng)?；瑒ㄊ珴櫥?yīng)定期保養(yǎng)。 20

9、21/8/15131-卷耳卷耳 2-彈簧夾彈簧夾 3-鋼板彈簧鋼板彈簧 4-中心螺栓中心螺栓 2021/8/15142021/8/1515 新技術(shù)：采用少片變截面鋼板彈簧 截面尺寸沿長度方向是變化的，但片寬保持不變，或減輕重量 一般為2-3片，也有單片的。2021/8/15162、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滑、防污性強(qiáng)、占用

10、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。 2021/8/15173、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2021/8/15182021/8/1519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2021/8/1520油氣彈簧 工作原理： (見書)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)載荷的大小對里面的空氣壓力進(jìn)行調(diào)

11、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)它的重量相對于其它彈性元件來講又非常輕 應(yīng)用：簡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，在部分轎車上也有采用的。 問題：油氣隔膜的作用？防工作液乳化，便于充氣和保養(yǎng)。2021/8/1521 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.2021/8/1522四、非獨(dú)立懸架 應(yīng)用：貨車前后懸架，轎車中僅后橋使用非獨(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)簡化。 2、鋼板彈簧式

12、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4-672021/8/15232021/8/15243、螺旋彈簧非獨(dú)立懸架 應(yīng)用：轎車的后懸架 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身相鉸接 橫向桿與端與車身相連，一端與后橋相連2021/8/15254、空氣彈簧非獨(dú)立懸架汽車在行駛時(shí)由于載荷和路面的變化，要求懸架剛度隨著變化。當(dāng)空車時(shí)車身被抬高，滿載時(shí)車身則被壓得很低，會出現(xiàn)撞擊緩沖塊的情況。因而對于不同類型汽車提出不同的要求，礦山及大型客車要求 其空車與滿載時(shí)的車身高度變化不大；對于轎車要求在好路上降低

13、車身高度，提高車速行駛；在壞路上提高車身，可以增大通過能力。因而要求車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架和車橋上。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。儲氣罐8通過管路與2個(gè)空氣彈簧相通。儲氣罐和空氣彈簧中的空氣壓力由車身高度調(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傳遞。 2021/8/15261. 壓氣機(jī)；2.7. 空氣濾清器；3. 車身高度控制閥；4. 控制桿； 5.

14、空氣彈簧；6. 儲氣罐；8. 貯氣筒；9. 壓力調(diào)節(jié)器；10. 油水分離器2021/8/1527五、獨(dú)立懸架 優(yōu)點(diǎn)：自學(xué) 缺點(diǎn)：車輪傾角與輪距變化較大，輪胎磨損較大。 類型 (按車輪運(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1950年首次使用2021/8/1528橫臂式獨(dú)立懸架 1、單橫臂式 單橫臂式具有結(jié)構(gòu)簡單，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)代汽車速度的提高，側(cè)傾中心過高會引起車輪跳動(dòng)時(shí)輪距變化大，輪胎磨損加劇，而且在急轉(zhuǎn)彎時(shí)左右車輪垂直力轉(zhuǎn)移過大，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

15、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。 2021/8/1529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，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(dú)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。V形臂的上下2個(gè)V形擺臂以一定的距離，分別安裝在車輪上，另一端安裝在車架上。2021/8/1530萬豐萬豐SHK1020A車型前懸架總成車型前懸架總成 2021/8/1531萬豐萬豐SHK1020A車型前懸架總成車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)是在汽車的每一側(cè)均有兩根橫臂，橫臂外端通過球

16、鉸與轉(zhuǎn)向節(jié)軸連接。兩橫臂可使車輪的上下跳動(dòng)符合所需的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，并由橫臂傳力給車身。但是側(cè)向力會產(chǎn)生一個(gè)附加力矩，使得曲線行駛時(shí)汽車車身的側(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)車身的側(cè)傾。通過采用較硬的彈簧，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。 2021/8/1532 不等臂雙橫臂上臂比下臂短。當(dāng)汽車車輪上下運(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，提高汽車行駛平順

17、性和方向穩(wěn)定性。2021/8/1533縱臂式獨(dú)立懸架 縱臂式獨(dú)立懸架是指車輪在汽車縱向平面內(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)車輪上下跳動(dòng)時(shí)會使主銷后傾角產(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)擺臂一般做成等長的，形成一個(gè)平行四桿結(jié)構(gòu)，這樣，當(dāng)車輪上下跳動(dòng)時(shí)主銷的后傾角保持不變。雙縱臂式懸架多應(yīng)用在轉(zhuǎn)向輪上 2021/8/1534三、燭式懸架 特點(diǎn)：車輪沿固定不動(dòng)的主銷軸線上下移動(dòng)。懸架變形時(shí)，主銷定位角不位變化，轉(zhuǎn)向操縱性和穩(wěn)定性好，但套筒和主銷磨損大。應(yīng)用較少2021/8/1535四、麥弗遜式獨(dú)立懸架 組成：雙向筒式減振器、螺旋彈

18、簧和輪轂軸承殼 松花江松花江HFJ6350車型前懸架總成車型前懸架總成 2021/8/1536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)車輪各自獨(dú)立與車身彈性地連接，因此左右兩側(cè)車輪可以單獨(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螺栓、支柱支撐托架和橡膠墊圈與車身連接，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。2021/8/1537 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，增大了車輪內(nèi)側(cè)的空間，具有接地性好，操縱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。2021/8/1538多桿式獨(dú)立懸架 (補(bǔ)充內(nèi)容) 獨(dú)立懸架中多采

19、用螺旋彈簧，因而對于側(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承受和傳遞這些力。因而一些轎車上為減輕車重和簡化結(jié)構(gòu)采用多桿式懸架。 如下圖所示。上連桿9用支架11與車身(或車架)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。2021/8/1539 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-前懸架橫梁前懸架橫梁 2-前穩(wěn)定桿前穩(wěn)定桿 3-拉桿支架拉桿支架 4-粘滯式拉桿粘滯式拉桿 5-下連桿下連桿6-輪轂轉(zhuǎn)向節(jié)總輪轂轉(zhuǎn)向節(jié)總成成 7-第三連桿第三連桿 8-減振器減振器 9-上連桿上連桿 10-螺旋彈簧螺旋彈簧 11-上連桿支架上連桿支架 12-減振器隔