汽車懸架系統常識——整理綜述_第1頁
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文檔簡介

1、關于汽車懸架系統簡單知識了解李良車輛工程說明:1、單獨的關于懸架的資料太多,將資料簡化,盡可能簡單些,寫的不好,多多批評指正。第二部分對懸架的設計和選型很有參考價值,可以看看。2、另外搜集了一些關于懸架方面的資料(太多了,提供部分),也很不錯。3、有什么問題或建議多多提,我喜歡第一部分 簡單回答您提出的問題懸架的作用:1、連接車體和車輪,并用適度的剛性支撐車輪;2、吸收來自路面的沖擊,提高乘坐舒適性;3、有助于行駛中車體的穩定,提高操作性能;懸架系統設計應滿足的性能要點:1、保證汽車有良好的行駛平順性;相關聯因素有:振動頻率、振動加速度界限值2、有合適的減振性能;應與懸架的彈性特性很好地匹配,

2、保證車身和車輪在共振區的振幅小,振動衰減快3、保證汽車具有良好的操縱穩定性;主要為懸架導向機構與車輪運動的協調,一方面懸架要保證車輪跳動時,車輪定位參數不發生很大的變化,另一方面要減小車輪的動載荷和車輪跳動量4、汽車制動和加速時能保持車身穩定,減少車身縱傾(點頭、后仰)的可能性,保證車身在制動、轉彎、加速時穩定,減小車身的俯仰和側傾5、能可靠地傳遞車身與車輪之間的一切力和力矩,零部件質量輕并有足夠的強度、剛度和壽命懸架的主要性能參數的確定:1、前、后懸架靜撓度和動撓度;2、懸架的彈性特性;3、(貨車)后懸架主、副簧剛度的分配;4、車身側傾中心高度與懸架側傾角剛度及其在前、后軸的分配;5、前輪定

3、位參數的變化與導向機構結構尺寸的選擇;懸架系統與轉向系統:1、懸架機構位移的轉向效應,懸架系對操縱性、穩定性的影響之一是懸架機構的位移隨彈簧擾度而變所引起的轉向效應。軸轉向,使用縱置鋼板彈簧的車軸式懸架的汽車在轉彎時車體所發生側擺的情況下,轉彎外側車輪由于彈簧被壓縮而后退,內側車輪由于彈簧拉伸而前進,其結果是整個車軸相當原來的車軸中心產生轉角,這種現象稱為周轉向。前輪產生轉向不足的效應,后輪產生轉向過度的效應。獨立懸架外側成為前束(負前束),而產生軸轉向效應。2、車輪外傾角變化的轉向效應,大多數獨立懸架的車輪對面外傾角以及輪胎接地負荷都隨著車體的傾斜而變化,這時外傾推力也發生變化,車輪被推向轉

4、彎的外側,前輪有轉向不足,后輪有轉向過度的傾向。在這種情況下,其作用和離心對抗,所以產生相反效應。車軸式懸架在轉彎時由于左右的負荷移動,輪胎的擾度不同也產生若干的外傾角的變化,其作用相同。3、上述都是轉彎時的情況,而直進時由于路面凹凸不平使車輪上下振動,也同時會產生這種效應,隨著外傾角的變化也有產生軸轉向的可能性。一般軸轉向或因外傾角變化的轉向效應都會改變原來的操縱特性,所以對操縱性,穩定性影響相當大,因此,在設計汽車時往往把這些效應計算在內面修正其操縱特性。第二部分 懸架的結構知識(還算比較詳細)汽車的車架、車橋、車輪和懸架等組成了行駛系,行駛系的功用是:1、接受傳動系的動力,通過驅動輪與路

5、面的作用產生牽引力,使汽車正常行駛;承受汽車的總重量和地面的反力;2、緩和不平路面對車身造成的沖擊,衰減汽車行駛中的振動,保持行駛的平順性;3、與轉向系配合,保證汽車操縱穩定性。一、懸架概述汽車車架(或車身)若直接安裝于車橋(或車輪)上,由于道路不平,由于地面沖擊使貨物和人會感到十分不舒服,這是因為沒有懸架裝置的原因。汽車懸架是車架(或車身)與車軸(或車輪)之間的彈性聯結裝置的統稱。它的作用是彈性地連接車橋和車架(或車身),緩和行駛中車輛受到的沖擊力。保證貨物完好和人員舒適;衰減由于彈性系統引進的振動,使汽車行駛中保持穩定的姿勢,改善操縱穩定性;同時懸架系統承擔著傳遞垂直反力,縱向反力(牽引力

6、和制動力)和側向反力以及這些力所造成的力矩作用到車架(或車身)上,以保證汽車行駛平順;并且當車輪相對車架跳動時,特別在轉向時,車輪運動軌跡要符合一定的要求,因此懸架還起使車輪按一定軌跡相對車身跳動的導向作用。懸架結構形式和性能參數的選擇合理與否,直接對汽車行駛平順性、操縱穩定性和舒適性有很大的影響。由此可見懸架系統在現代汽車上是重要的總成之一。一般懸架由彈性元件、導向機構、減振器和橫向穩定桿組成。彈性元件用來承受并傳遞垂直載荷,緩和由于路面不平引起的對車身的沖擊。彈性元件種類包括鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、油氣彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧。減振器用來衰減由于彈性系統引起的振,減振器的類型有筒式減

7、振器,阻力可調式新式減振器,充氣式減振器。導向機構用來傳遞車輪與車身間的力和力矩,同時保持車輪按一定運動軌跡相對車身跳動,通常導向機構由控制擺臂式桿件組成。種類有單桿式或多連桿式的。鋼板彈簧作為彈性元件時,可不另設導向機構,它本身兼起導向作用。有些轎車和客車上,為防止車身在轉向等情況下發生過大的橫向傾斜,在懸架系統中加設橫向穩定桿,目的是提高橫向剛度,使汽車具有不足轉向特性,改善汽車的操縱穩定性和行駛平順性。1、懸架種類現代汽車懸架的發展十分快,不斷出現,嶄新的懸架裝置。按控制形式不同分為被動式懸架和主動式懸架。目前多數汽車上都采用被動懸架,如圖DX51。13-7也就是汽車姿態(狀態)只能被動

8、地取決于路面及行駛狀況和汽車的彈性元件,導向機構以及減振器這些機械零件。80年代以來主動懸架開始在一部分汽車上應用,并且目前還在進一步研究和開發中。主動懸架可以能動地控制垂直振動及其車身姿態,根據路面和行駛工況自動調整懸架剛度和阻尼。1. 彈性元件;2. 縱向推力桿;3. 減振器;4. 橫向穩定桿;5. 橫向推力桿圖DX51 被動懸架組成示意圖根據汽車導向機構不同懸架種類又可分為獨立懸架,非獨立懸架。如圖DX52所示。a. 獨立懸架 b. 非獨立懸架圖DX52 獨立懸架與非獨立懸架示意圖非獨立懸架如圖DX52(a)所示。其特點是兩側車輪安裝于一整體式車橋上,當一側車輪受沖擊力時會直接影響到另一

9、側車輪上,當車輪上下跳動時定位參數變化小。若采用鋼板彈簧作彈性元件,它可兼起導向作用,使結構大為簡化,降低成本。目前廣泛應用于貨車和大客車上,有些轎車后懸架也有采用的。非獨立懸架由于非簧載質量比較大,高速行駛時懸架受到沖擊載荷比較大,平順性較差。獨立懸架是兩側車輪分別獨立地與車架(或車身)彈性地連接,當一側車輪受沖擊,其運動不直接影響到另一側車輪,獨立懸架所采用的車橋是斷開式的。這樣使得發動機可放低安裝,有利于降低汽車重心,并使結構緊湊。獨立懸架允許前輪有大的跳動空間,有利于轉向,便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。同時獨立懸架非簧載質量小,可提高汽車車輪的附著性。如圖DX52(b)所示。2

10、、汽車性能對懸架的要求汽車的固有頻率是衡量汽車平順性的重要參數,它由懸架剛度和懸架彈簧支承的質量(簧載質量)所決定。人體所習慣的垂直振動頻率約為11.6Hz。車身振動的固有頻率應接近或處于人體適應的頻率范圍,才能滿足舒適性要求。固有頻率按下式計算:式中:g-重力加速度; f-懸架垂直變形(撓度) M-懸架簧載質量 C(=Mg/f)-懸架剛度是指懸架產生單位垂直壓縮變形所需加于懸架上的垂直載荷 從固有頻率公式可以看出,在懸架垂直載荷 一定時,懸架剛度越小,固有頻率就越低。但懸架剛度越小,載荷一定時懸架垂直變形就越大。這樣若無有足夠大的限位行程,就會使撞擊限位塊的概率增加。若固有頻率選取過低,很可

11、能會出現制動點頭角,轉彎側貨角,空載和滿載車身高度變化過大。一般貨車固有頻率是1.52Hz,旅行客車1.21.8Hz,高級轎車11.3Hz。另外,當懸架剛度一定時,簧載質量越大,懸架垂直變形也愈大,而固有頻率越低。空車時的固有頻率要比滿載時的高。簧載質量變化范圍大,固有頻率變化范圍也大。為了使空載和滿載固有頻率保持一定或很小變化,需要把懸架剛度做成可變或可調的。影響汽車平順性的另一個懸架指標是簧載質量。簧載質量分為簧上質量與簧下質量兩部分,由彈性元件承載的部分質量,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量。車輪、非獨立懸架的車軸等屬于簧下質量,也叫非簧載質量M。如果減小非簧載質量

12、可使車身振動頻率降低,而車輪振動頻率升高,這對減少共振,改善汽車的平順性是有利的。非簧載質量對平順性的影響,常用非簧載質量和簧載質量之比m/M進行評價,此比值越小越佳。影響汽車平順性的另一重要指標是阻尼比,它表達為:k-代表懸架阻尼元件的阻力系數。值取大,能使振動迅速衰減,但會把路面較大的沖擊傳遞到車身,值取小,振動衰減慢,受沖擊后振動持續時間長,使乘客感到不舒服。為充分發揮彈簧在壓縮行程中作用,常把壓縮行程的阻尼比設計得比伸張小。懸架的側傾角剛度及前后匹配是影響汽車操縱穩定性的重要參數。當汽車受側向力作用發生車身側傾,若側傾角過大,乘客會感到不安全,不舒適,如側傾角過小,車身受到橫向沖擊較大

13、,乘客也會感到不適,司機路感不好。所以,整車側傾角剛度應滿足:當車身受到0.4g側向加速度時,其側傾角在2.54°范圍內,汽車有一定不足轉向特性,前懸架側傾角剛度應大于后懸架側傾角剛度。一般前懸架側傾角剛度與后懸架側傾角剛度比應在1.42.6范圍內,如前后懸架本身不能滿足上述要求,可在前后懸架中加裝橫向穩定桿,提高汽車操縱穩定性。二、彈性元件懸架采用的彈性元件有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、空氣彈簧、油氣彈簧、橡膠彈簧等。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度的梁。如圖DX53右側所示。鋼板彈簧3的第一片(最長的一片)稱為主片,其

14、兩端彎成卷耳1,內裝青銅或塑料或橡膠。粉沫冶金、制成的襯套,用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,也可以不相等如圖DX53(b)。為了增加主片卷耳的強度,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,各片間有相對滑動的可能。鋼板彈簧在載荷作用下變形,各片之間因相對滑動而產生摩擦,可促使車架的振動衰減。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,各片間涂上較稠的潤滑劑(石墨潤滑脂),并應

15、定期保養。1. 卷耳;2. 彈簧夾;3. 鋼板彈簧;4. 中心螺栓;圖DX53 非對稱式鋼板彈簧鋼板彈簧本身還兼起導向機構的作用,可不必單設導向裝置,使結構簡化,并且由于彈簧各片之間摩擦引起一定減振作用。有些高級轎車的后懸架采用鋼板彈簧作彈性元件。目前一些國家汽車上采用變厚度的單片或二至三片的鋼板彈簧,可以減少片與片間的干摩擦,減小動剛度,還提高使用應力,同時減輕重量。鋼板彈簧可分為對稱式鋼板彈簧和非對稱式鋼板彈簧,對稱式鋼板彈簧其中心螺栓到兩端卷耳中心的距離相等如圖 (a),不等的則為非對稱式鋼板彈簧如圖(b)。鋼板彈簧在載荷作用下變形,各片之間因相對滑動而產生摩擦,可促使車架的振動衰減,起

16、到減振器的作用。2、螺旋彈簧螺旋彈簧是用彈簧鋼鋼棒料卷制而成,它們有剛度不變的圓柱形螺旋彈簧和剛度可變的圓錐形螺旋彈簧。螺旋彈簧大多應用在獨立懸架上, 尤以前輪獨立懸架采用廣泛。有些轎車后輪非獨立懸架也有采用螺旋彈簧作彈性元件的。由于螺旋彈簧只承受垂直載荷,它用做彈性元件的懸架要加設導向機構和減振器。它與鋼板彈簧相比具有不需潤滑,防污性強,占用縱向空間小,彈簧本身質量小的特點,因而現代轎車上廣泛采用。3、扭桿彈簧扭桿彈簧總成用鉻釩合金彈簧鋼制成,它的表面經過加工很光滑。通常為保護扭桿表面,在其上涂有環氧樹脂,并包一層玻璃纖維,再涂一層環氧樹脂,最后涂上瀝青和防銹油漆,以防摩蝕和損壞表面,從而提

17、高扭桿彈簧的使用壽命。如圖DX54所示。扭桿彈簧是一根由彈簧鋼制的桿1。扭桿斷面常為圓形,少數是矩形或管形,扭桿一端固定在車架上,(另一端上的)擺臂2與車輪相連。當車輪跳動時,擺臂便繞著扭桿軸線擺動,使扭桿產生扭轉彈性變形,以保證車輪與車架的彈性聯接。扭桿彈簧在制造時,經熱處理后施加一定的扭轉力矩載荷,使它有一個永久變形,而具有一定的預應力,這樣可以在實際工作中減小工作時的實際應力,有利于延長扭桿彈簧的壽命。但應注意左右扭桿由于施加應力有方向性,裝在車上后承受工作載荷時扭轉的方向應與所預加在扭桿上的扭轉方向相一致,因而左右扭桿做有標記,安裝時應加以注意。采用扭桿彈簧做彈性元件的懸架要設導向機構

18、和減振器。扭桿彈簧與鋼板彈簧相比質量輕于鋼板彈簧,而且不需潤滑,保養維修簡便。扭桿的斷面形式:斷面常為圓形,少數是矩形或管形。4、氣體彈簧氣體彈簧主要有空氣彈簧和油氣彈簧兩種。氣體彈簧是以空氣做彈性介質,即在一個密閉的容器內裝入壓縮空氣(氣壓為0.51MPa),利用氣體的可壓縮性實現彈簧的作用。這種彈性元件叫空氣彈簧,它分為囊式和膜式空氣彈簧。如圖DX56所示。空氣彈簧在轎車上有采用尤其在主動懸架中被采用。這種彈簧隨著載荷的增加,容器內壓縮空氣壓力升高,使其彈簧剛度也隨之增加,載荷減少,彈簧壓力也隨空氣壓力減少而下降,因而這種彈簧有其理想的彈性特性。空氣彈簧主要用橡膠件作為密閉容器,它分為囊式

19、和膜式兩種(如圖4-61所示),工作氣壓為0.51Mpa。這種彈簧隨著載荷的增加,容器內壓縮空氣壓力升高,使其彈簧剛度也隨之增加,載荷減少,彈簧剛度也隨空氣壓力減少而下降,具有有理想的變剛度彈性特性。囊式空氣彈簧由夾有簾線的橡膠組成的氣囊和密閉在其中的壓縮空氣構成。氣囊外展由耐油橡膠制成單節或多節,節數越多彈簧越軟,節與節之間圍有鋼質腰環,防止兩節之間摩擦。氣囊上下蓋板將空氣封于室內。膜式空氣彈簧,它由橡膠模片和金屬壓制件組成。它比囊式空氣彈簧的彈性曲線更為理想,固有頻率更低些,且尺寸小,便于布置因而多用于轎車上,但造價貴,壽命較短。油氣彈簧以氣體(氮-惰性氣體)作為彈性介質,用油液作為傳力介

20、質。油氣彈簧類型有簡單式油氣彈簧,不帶隔膜式的油氣彈簧。帶隔膜式油氣彈簧,它將氣體和液體分開,便于充氣并防油液乳化。如圖(c)所示是帶反壓氣室式油氣彈簧,它有一個反壓氣室,相當于在簡單油氣彈簧上加上一個方向相反的小筒單油氣彈簧,用以提高空載時彈簧剛度,使空載滿載自然振動頻率變化不大。目前此種彈簧多用于重型車和部分小客車上。空氣和油氣彈簧用在懸架中,由于它們只能承受軸向載荷,因此懸架中必須加設導向機構和減振器。油氣彈簧以氣體(化學性質不太活潑的氣體氮)作為彈性介質,用油液作為傳力介質。簡單的油氣彈簧(如圖4-62(a)所示)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。三、

21、減振器懸架系統中由于彈性元件受沖擊產生振動,為改善汽車行駛平順性,懸架中與彈性元件并聯安裝減振器,為衰減振動,汽車懸架系統中采用減振器多是液力減振器,其工作原理是當車架(或車身)和車橋間受振動出現相對運動時,減振器內的活塞上下移動,減振器腔內的油液便反復地從一個腔經過不同的孔隙流入另一個腔內。此時孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內摩擦對振動形成阻尼力,使汽車振動能量轉化為油液熱能,再由減振器吸收散發到大氣中。在油液通道截面和等因素不變時,阻尼力隨車架與車橋(或車輪)之間的相對運動速度增減,并與油液粘度有關。減振器與彈性元件承擔著緩沖擊和減振的任務,阻尼力過大,將使懸架彈性變壞,甚至使減振器連接

22、件損壞。因面要調節彈性元件和減振器這一矛盾。(1) 在壓縮行程(車橋和車架相互靠近),減振器阻尼力較小,以便充分發揮彈性元件的彈性作用,緩和沖擊。這時,彈性元件起主要作用。(2) 在懸架伸張行程中(車橋和車架相互遠離),減振器阻尼力應大,迅速減振。(3) 當車橋(或車輪)與車橋間的相對速度過大時,要求減振器能自動加大液流量,使阻尼力始終保持在一定限度之內,以避免承受過大的沖擊載荷。在汽車懸架系統中廣泛采用的是筒式減振器,且在壓縮和伸張行程中均能起減振作用叫雙向作用式減振器,還有采用新式減振器,它包括充氣式減振器和阻力可調式減振器。雙向作用筒式減振器工作原理說明。在壓縮行程時,指汽車車輪移近車身

23、,減振器受壓縮,此時減振器內活塞3向下移動。活塞下腔室的容積減少,油壓升高,油液流經流通閥8流到活塞上面的腔室(上腔)。上腔被活塞桿1占去了一部分空間,因而上腔增加的容積小于下腔減小的容積,一部分油液于是就推開壓縮閥6,流回貯油缸5。這些閥對油的節約形成懸架受壓縮運動的阻尼力。減振器在伸張行程時,車輪相當于遠離車身,減振器受拉伸。這時減振器的活塞向上移動。活塞上腔油壓升高,流通閥8關閉,上腔內的油液推開伸張閥4流入下腔。由于活塞桿的存在,自上腔流來的油液不足以充滿下腔增加的容積,主使下腔產生一真空度,這時儲油缸中的油液推開補償閥7流進下腔進行補充。由于這些閥的節流作用對懸架在伸張運動時起到阻尼

24、作用。圖DX58 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. 補償閥;8. 流通閥;9. 導向座;10. 防塵罩;11. 油封由于伸張閥彈簧的剛度和預緊力設計的大于壓縮閥,在同樣壓力作用下,伸張閥及相應的常通縫隙的通道載面積總和小于壓縮閥及相應常通縫隙通道截面積總和。這使得減振器的伸張行程產生的阻尼力大于壓縮行程的阻尼力,達到迅速減振的要求。圖DX59表示了奧迪100轎車前、后懸架減振器結構圖。其作用原理如前所述。圖DX59四、橫向穩定器現代轎車懸架很軟,即固有頻率很低,為提高懸架的側傾角剛度,減小橫向傾斜,常在懸架中添

25、設橫向穩定器(桿),保證良好操縱穩定性。如圖DX510所示桿式橫向穩定器。1. 支桿;2. 套筒;3. 桿;4. 彈簧支座圖DX510 橫向穩定器的安裝彈簧鋼制成的橫向穩定桿3呈扁平的U形,橫向地安裝在汽車前端或后端(也有轎車前后都裝橫向穩定器)。桿3的中部的兩端自由地支承在兩個橡膠套筒內,套筒2固定于車架上。橫向穩定桿的兩側縱向部分的末端通過支桿1與懸架下擺臂上的彈簧支座4相連。當兩則懸架變形相同時,橫向穩定器不起作用。當兩側懸架變形不等時,車身相對路面橫向傾斜時,車架一側移近彈簧支座,穩定桿的同側末端就隨車架向上移動,而另一側車架遠離彈簧座,相應橫向穩定桿的末端相對車架下移,橫向穩定桿中部

26、對于車架沒有相對運動,而穩定桿兩邊的縱向部分向不同方向偏轉,于是穩定桿被扭轉。彈性的穩定桿產生扭轉內力矩就阻礙懸架彈簧的變形,減少了車身的橫向傾斜和橫向角振動。五、非獨立懸架非獨立懸架結構簡單,被廣泛用于小貨車和客車的前后懸架。有的轎車的后懸架也有采用非獨立懸架。1、鋼板彈簧式非獨立懸架鋼板彈簧被用做非獨立懸架的彈性元件,由于它兼起導向機構的作用,使得懸架系統大為簡化。如圖DX511所示。這種懸架廣泛用于貨車的前、后懸架中。它中部用U型螺栓3將鋼板彈簧固定在車橋上。如圖B-B所示,懸架前端為固定鉸鏈,也叫死吊耳。它由鋼板彈簧銷釘15將鋼板彈簧前端卷耳部與鋼板彈簧前支架1連接在一起,前端卷耳孔中

27、為減少摩損裝有襯套。后端卷耳通過鋼板彈簧吊耳銷14與后端吊耳9與吊耳架相連,后端可以自由擺動,形成活動吊耳。當車架受到沖擊彈簧變形時兩卷耳之間的距離有變化的可能。圖DX5111. 鋼板彈簧前支架;2. 前鋼板彈簧;3. U形螺栓;4. 前板簧蓋板;5. 緩沖塊; 6. 限位塊;7. 減振器上支架;8. 減振器;9. 吊耳;10. 吊耳支架;11. 中心螺栓; 12. 減振器下支架;13. 減振器連接銷;14. 前板簧吊耳銷;15. 鋼板彈簧銷為了提高汽車的平順性,有些輕型貨車采用主簧下加裝副簧,實現漸變剛度鋼板彈簧。如圖DX512所示。這是南京汽車工業公司引進的依維柯后懸架。其主簧由厚度為9m

28、m的4片(或3片)和副簧厚度為15mm的2片(或3片)組成幾種車型漸變剛度鋼板彈簧。在小載荷狀況時,僅主簧起作用,而當載荷增到一定值時,主簧與副簧接觸,共同發揮作用,懸架剛度得到提高,彈簧特性變為非線性的,當副簧全部參加工作后,彈簧特性又變成線性的。這類懸架特點是副簧逐漸隨載荷增加而參加工作,因此懸架剛度的變化平穩,改善了汽車行駛平順性能。2、螺旋彈簧非獨立懸架因為螺旋彈簧作為彈性元件,只能承受垂直載荷,所以其懸架系統要加設導向機構和減振器。3、空氣彈簧非獨立懸架汽車在行駛時由于載荷和路面的變化,要求懸架剛度隨著變化。當空車時車身被抬高,滿載時車身則被壓得很低,會出現撞擊緩沖塊的情況。因而對于

29、不同類型汽車提出不同的要求,礦山及大型客車要求 其空車與滿載時的車身高度變化不大;對于轎車要求在好路上降低車身高度,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節。空氣彈簧非獨立懸架可以滿足要求。如圖DX513所示。囊式空氣彈簧5的上下端分別固定在車架和車橋上。經壓氣機1產生的壓縮空氣經油水分離器10和壓力調節器9進入貯氣筒8。壓力調節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節閥3控制,空氣彈簧只承受垂直載荷,因而必加設減振器,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

30、來傳遞。圖DX513 空氣彈簧非獨立懸架1. 壓氣機;2.7. 空氣濾清器;3. 車身高度控制閥;4. 控制桿; 5. 空氣彈簧;6. 儲氣罐;8. 貯氣筒;9. 壓力調節器;10. 油水分離器六、獨立懸架獨立懸架的左右車輪不是用整體車橋相連接,而是通過懸架分別與車架(或車身)相連,每側車輪可獨立下下運動。轎車和載重量1t以下的貨車前懸架廣為采用,轎車后懸架上采用也在增加。越野車、礦用車和大客車的前輪也有一些采用獨立懸架。根據導向機構不同的結構特點,獨立懸架可分為:雙橫臂,單橫臂,縱臂式,單斜臂,多桿式及滑柱(桿)連桿(擺臂)式等等。按目前采用較多的有以下三種形式:(1) 雙橫臂式,(2) 滑

31、柱連桿式,(3)斜置單臂式。按彈性元件采用不同分為:螺旋彈簧式,鋼板彈簧式,扭桿彈簧式,氣體彈簧式。采用更多的是螺旋彈簧。1、雙橫臂式(雙叉式)獨立懸架如圖DX514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用在轎車前輪上。雙橫臂的臂有做成A字形或V字形,如圖DX515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。不等臂雙橫臂上臂比下臂短。當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外移動,而底部影響很小。這種結構有利于減少輪胎磨損,提高汽車行駛平順性和方向穩定性

32、。不等長雙橫臂式懸架在不等長雙橫臂式獨立懸架中,把上擺臂軸的前端適當向上傾斜布置,能使懸架具有抗制動點頭能力,這種懸架橫臂外端與轉向節連接處,必須采用球鉸。2、滑柱擺臂式獨立懸架(麥弗遜式或叫支柱式等)這種懸架目前在轎車中采用很多。如圖DX516所示。滑柱擺臂式懸架將減振器作為引導車輪跳動的滑柱,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。內側空間大,有利于發動機布置,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。以上問題可通過調整桿系設計布置合理得到解決。一汽奧迪100型轎車前懸架。筒式減振器裝在滑柱桶內,滑柱桶與轉向節剛性連接,螺旋彈簧安裝在滑柱桶及轉向節總成上端的支承座內,彈簧上端通過軟墊支承

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