汽車懸架系統(tǒng)畢業(yè)論文
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1、汽車懸架系統(tǒng) 引言 懸架是現(xiàn)代汽車的重要總成之一。它是車架與車橋之間的一切傳力連接裝置的總稱。典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減震器等組成,個(gè)別結(jié)構(gòu)則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式,而現(xiàn)代轎車懸架多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧,個(gè)別高級(jí)轎車則使用空氣彈簧。 汽車懸架包括彈性元件,減振器和傳力裝置等三部分,這三部分分別起緩沖,減振和力的傳遞作用。彈性元件用力傳遞垂向力,并緩和由路面不平度引起的沖擊和振動(dòng)。從轎車上來講,彈性元件多指螺旋彈簧,它只承受垂直載荷,緩和及抑制不平路面對(duì)車體的沖擊,具有占用空間小,質(zhì)量小,無需潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn),
2、但由于本身沒有摩擦而沒有減振作用。減振器指液力減振器,是為了加速衰減車身的振動(dòng),它是懸架機(jī)構(gòu)中最精密和復(fù)雜的機(jī)械件。傳力裝置是指車架的上下擺臂等剛架、轉(zhuǎn)向節(jié)等元件,用來傳遞縱向力,側(cè)向力及力矩,并保證車輪相對(duì)于車架(或車身)有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 一.懸架結(jié)構(gòu)、作用、類型 (1)結(jié)構(gòu)。懸架主要由彈性元件。減震器和導(dǎo)向裝置三部分組成,一些懸架還設(shè)有輔助彈性元件、橫向穩(wěn)定器等,它們分別起到緩沖、減震、導(dǎo)向和力的傳遞等作用。 (2)主要作用。 懸架的主要作用是把車架與車橋彈性地連接在一起,吸收和緩和路面對(duì)車架的沖擊,衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng),把路面作用于車輪上的垂直反力(支承
3、力)、縱向反力(驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力)和側(cè)向反力以及這些反力所形成的力矩傳遞到車架上,以保證汽車平順地行駛和乘坐的舒適。 (3)類型。 按懸架構(gòu)造的不同,通常可分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架。獨(dú)立懸架的車橋做成斷開式的,每一側(cè)的車輪單獨(dú)地通過彈性懸架懸掛在車架的下面。非獨(dú)立懸架是用一根整體式車橋連接兩側(cè)的車輪,車輪連同車橋一起通過彈性懸架懸掛在車架的下面。一些汽車懸架使用螺旋彈簧作為彈性元件,需加設(shè)橫向穩(wěn)定器。 根據(jù)汽車兩側(cè)車輪運(yùn)動(dòng)是否相互關(guān)聯(lián), 汽車懸架可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩種型式。 非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是汽車兩側(cè)車輪分別安裝在一根整體式的車軸兩端, 車軸則通過彈性元件與車架相連接。這種懸
4、架當(dāng)一側(cè)車輪因道路不平而跳動(dòng)時(shí), 將要影響另一側(cè)車輪的工作, 因此稱為非獨(dú)立懸架或相關(guān)懸架。 獨(dú)立懸架則是兩側(cè)車輪分別安裝在斷開式的車軸兩端, 每段車軸和車輪單獨(dú)彈性元件與車架相連。這樣當(dāng)一側(cè)車輪跳動(dòng)時(shí), 對(duì)另一側(cè)車輪不產(chǎn)生影響, 因此稱為獨(dú)立懸架。 獨(dú)立懸架的前輪可調(diào)整其定位, 故在轎車上被廣泛應(yīng)用, 而非獨(dú)立懸架因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造和維修方便, 故中、重型汽車普遍采用。 二、彈性元件 汽車懸架所用的彈性元件可分為鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等。一般載貨汽車的獨(dú)立懸架廣泛采用鋼板彈簧;大多數(shù)轎車的獨(dú)立懸架應(yīng)用螺旋彈簧和扭桿彈簧;而在重型載貨汽車上氣體彈簧得到廣泛的應(yīng)
5、用。 從截?cái)嗝嫔峡矗U彈簧有園形、管形、矩形、疊片及組合式等。使用最多是園形扭桿,它呈長(zhǎng)桿狀,兩端可以加工成花鍵、六角形等,以便將一端固定在車架而另一端通過控制臂固定在車輪上。 扭桿用合金彈簧鋼做成,具有較高的彈性,既可扭曲變形又可復(fù)原,實(shí)際上起到螺旋彈簧相同的作用,只不過表現(xiàn)形式不一樣而已。汽車運(yùn)行時(shí),車輪受地面凹凸的影響上下運(yùn)動(dòng),控制臂也會(huì)隨之上升或下降。當(dāng)車輪向上時(shí)控制臂上升,使扭桿被迫扭轉(zhuǎn)變形,吸收沖擊能量。當(dāng)沖擊力減弱時(shí),桿的自然還原能力能迅速恢復(fù)到它原來的位置,使車輪回到地面,避免車架受到顛簸。 扭桿彈簧能夠儲(chǔ)存較大的能量,比相等應(yīng)力的螺旋彈簧和
6、鋼板彈簧大得多。桿越短越粗,剛度也越大。一般來講,三種彈簧比較,扭桿彈簧單位重量的儲(chǔ)能量較大,且占用的空間位置最小,易于布置,還可以適度調(diào)整車身的高度,所以不少乘用車懸掛采用扭桿彈簧。 廠家在制造扭桿彈簧時(shí)施加了預(yù)應(yīng)力,增大疲勞強(qiáng)度。由于預(yù)應(yīng)力是有方向的,所以扭桿彈簧也是有方向的。扭桿彈簧標(biāo)記有左邊或右邊,用來識(shí)別安裝在哪一側(cè)。 1. 鋼板彈簧 顧名思義,鋼板彈簧就是用鋼板做彈簧,它又稱為葉片彈簧。為了充分利用材料,鋼板彈簧做成接近于應(yīng)力梁的形式。它有兩種類型,一種是等厚度,寬度呈現(xiàn)兩端狹,中間寬。傳統(tǒng)的多片迭成的鋼板彈簧就是這一類型,這種鋼板彈簧是由多片長(zhǎng)度不等,寬度一
7、樣的鋼片所迭成,現(xiàn)在的大客車、貨車多數(shù)使用這種鋼板彈簧。 另一種是等寬度,厚度呈現(xiàn)兩端薄,中間厚?,F(xiàn)在常見的少片鋼板彈簧就是這一類型,少片鋼板彈簧是指只有1~4片的變截面鋼板彈簧,變截面鋼板彈簧是指沿鋼板長(zhǎng)度方向中心較厚向兩端逐漸變薄,或者片寬和片厚均漸變化的鋼板彈簧。多用于輕型汽車,現(xiàn)在一些大中型客車也趨向于使用這一類鋼板彈簧。 鋼板彈簧的中部通過U型螺栓(又稱騎馬螺栓)固定在車橋上,兩端的卷耳用銷子鉸接在車架的支架上。這樣,通過鋼板彈簧將車橋與車身連接起來,起到緩沖、減振、傳力的作用。多片鋼板彈簧的各片鋼板迭加成倒三角形狀,最上端的鋼板最長(zhǎng),最下端的鋼板最短,鋼板的片數(shù)與支承汽車的
8、重量和減震效果相關(guān),鋼板越多越厚越短,彈簧剛性就越大。但是,當(dāng)鋼板彈簧撓曲時(shí),各片之間就會(huì)互相滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生噪聲。摩擦還會(huì)引起彈簧變形,造成行駛不平順。因此,在承載量不是很大的汽車上,就出現(xiàn)了少片鋼板彈簧,以消除多片鋼板彈簧的缺陷。 有些少片鋼板彈簧僅用一片鋼板彈簧,它與多片鋼板彈簧相比除了減少噪聲和不會(huì)摩擦外,還可以節(jié)省材料,減輕重量,便于布置,降低整車高度,具有良好的平順性。 少片鋼板彈簧的鋼板截面變化大,從中間到兩端的截面是逐漸不同,因此軋制工藝比較復(fù)雜。為了減輕重量和軋制工藝難度,近年出現(xiàn)了一種纖維增強(qiáng)塑料(FRP)代替鋼板,可減小重量一半以上。這種纖維增強(qiáng)塑料是由玻璃纖維制
9、成,用聚酯樹脂聚合在一起。據(jù)計(jì)算一般的單片鋼板彈簧每副重量約11~20公斤,而纖維增強(qiáng)塑料彈簧每副重量約4公斤左右,而且行駛平穩(wěn),噪聲很低。 鋼板彈簧:多用于廂式車及卡車,由若干片長(zhǎng)度不同的細(xì)長(zhǎng)彈簧片組合而成。它比螺旋彈簧結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,可緊湊地裝配于車身底部,工作時(shí)各片間產(chǎn)生摩擦,因此本身具有衰減效果。但如果產(chǎn)生嚴(yán)重的干摩擦,就會(huì)影響吸收沖擊的能力。重視乘坐舒適性的現(xiàn)代轎車很少使用。 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?! ′摪鍙椈稍谳d荷作用下變形,各片之間因相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦,可促使車架的振動(dòng)衰減。各片間的干摩擦,車輪將
10、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(rùn)滑劑(石墨潤(rùn)滑脂),并應(yīng)定期保養(yǎng)。 鋼板彈簧本身還兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用,可不必單設(shè)導(dǎo)向裝置,使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jí)轎車的后懸架采用鋼板彈簧作彈性元件。目前一些國(guó)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(dòng)剛度,還提高使用應(yīng)力,同時(shí)減輕重量。 鋼板彈簧是汽車懸架中應(yīng)用最廣泛的一種彈性元件。它由若干片長(zhǎng)度不等、曲率半徑不同、厚度相等或不等的彈簧鋼片疊合在一起組成的一根近似等強(qiáng)度的彈性梁。 鋼板彈簧的中部一般由U形螺栓與車橋剛性固定, 其兩端
11、用鋼板彈簧銷鉸接在車架的支架上。 為加強(qiáng)第一片的卷耳, 常將第二片末端也彎成卷耳, 把第一片卷耳包住。彈簧受壓變形時(shí)為防止它們之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng), 在第一片與第二片卷耳之間留有較大的空隙。 在車架加載彈簧變形時(shí), 鋼板彈簧各片之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)進(jìn)而產(chǎn)生摩擦,此時(shí)鋼板彈簧本身具有一定的減振作用。如果鋼板彈簧各片之間干摩擦?xí)r, 輪胎所受到的沖擊要直接傳給車架, 并直接使鋼板彈簧各片磨損, 故安裝鋼板彈簧時(shí), 應(yīng)在各片之間涂上適量的石墨潤(rùn)滑劑。 為了進(jìn)一步改善彈簧鋼板的受力狀況, 可采用不同形狀的斷面。矩形斷面鋼板彈簧結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 但受拉應(yīng)力一面的棱角處易產(chǎn)生疲勞裂紋。采用上下不對(duì)稱的橫斷面, 由于
12、斷面抗彎的中性軸線上移, 不但可減小拉應(yīng)力, 而且節(jié)省了材料。 鋼板彈簧端部有三種結(jié)構(gòu)型式。 2螺旋彈簧 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(yīng)用在獨(dú)立懸架上, 尤以前輪獨(dú)立懸架采用廣泛。有些轎車后輪非獨(dú)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(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器。它與鋼板彈簧相比具有不需潤(rùn)滑,防污性強(qiáng),占用縱向空間小,彈簧本身質(zhì)量小的特點(diǎn),因而現(xiàn)代轎車上廣泛采用。 螺旋彈簧:是現(xiàn)代汽車上用得最多的彈簧。它的吸收沖擊能力強(qiáng),乘坐舒適性好;
13、缺點(diǎn)是長(zhǎng)度較大,占用空間多,安裝位置的接觸面也較大,使得懸架系統(tǒng)的布置難以做到很緊湊。由于螺旋彈簧本身不能承受橫向力,所以在獨(dú)立懸架中不得不采用四連桿螺旋彈簧等復(fù)雜的組合機(jī)構(gòu)。出于乘坐舒適性的考慮,希望對(duì)于頻率高且振幅小的地面沖擊,彈簧能表現(xiàn)得柔軟一點(diǎn),而當(dāng)沖擊力大時(shí),又能表現(xiàn)出較大的剛性,減小沖擊行程,因此需要彈簧同時(shí)具有兩種甚至兩種以上的剛度??刹捎娩摻z直徑不等的彈簧或螺距不等的彈簧,它們的剛度隨負(fù)載的增加而增加。 螺旋彈簧 螺旋彈簧形似螺旋線而得名,具有重量小且占位置少的優(yōu)點(diǎn),當(dāng)路面對(duì)輪子的沖擊力傳來時(shí),螺旋彈簧產(chǎn)生變形,吸收輪子的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為螺旋彈簧的位能(勢(shì)能),從而緩和了地面
14、的沖擊對(duì)車身的影響。鋼板彈簧的中部通過U型螺栓(又稱騎馬螺栓)固定在車橋上,兩端的卷耳用銷子鉸接在車架的支架上,通過鋼板彈簧將車橋與車身連接起來,當(dāng)路面對(duì)輪子的沖擊力傳來時(shí),鋼板產(chǎn)生變形,起到緩沖、減振的作用。扭桿彈簧一端與車架固定連接,另一端與懸架控制臂連接,通過扭桿的扭轉(zhuǎn)變形達(dá)到緩沖作用。在三種彈簧中,螺旋彈簧和鋼板彈簧都是常見的汽車彈簧,它們的作用比較好理解。而許多人對(duì)扭桿彈簧的形狀與作用則不太明了。 螺旋彈簧廣泛地應(yīng)用于前獨(dú)立懸架。螺旋彈簧與鋼板彈簧相比,具有無需潤(rùn)滑, 不忌泥污, 所占縱向空間不大,螺旋質(zhì)量小等優(yōu)點(diǎn)。 螺旋彈簧本身沒有減振作用, 因此在螺旋彈簧懸架中必須另裝減振器
15、。此外, 螺旋彈簧只能承受垂直載荷,故必須裝設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以傳遞垂直力以外的各種力和力矩。螺旋彈簧常用彈簧鋼棒料卷制而成, 可做成等螺距或變螺距的,前者剛度不變, 后者剛度是可變的。 2. 扭桿彈簧 3. 扭桿彈簧:是利用具有扭曲剛性的彈簧鋼制成的長(zhǎng)桿。一端固定于車身,一端與懸架上臂相連,車輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí),扭桿發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形,起到彈簧的作用。 扭桿彈簧總成用鉻釩合金彈簧鋼制成,它的表面經(jīng)過加工很光滑。通常為保護(hù)扭桿表面,在其上涂有環(huán)氧樹脂,并包一層玻璃纖維,再涂一層環(huán)氧樹脂,最后涂上瀝青和防銹油漆,以防摩蝕和損壞表面,從而提高扭桿彈簧的使用壽命。 扭桿彈簧在制造時(shí),經(jīng)熱處
16、理后施加一定的扭轉(zhuǎn)力矩載荷,使它有一個(gè)永久變形,而具有一定的預(yù)應(yīng)力,這樣可以在實(shí)際工作中減小工作時(shí)的實(shí)際應(yīng)力,有利于延長(zhǎng)扭桿彈簧的壽命。但應(yīng)注意左右扭桿由于施加應(yīng)力有方向性,裝在車上后承受工作載荷時(shí)扭轉(zhuǎn)的方向應(yīng)與所預(yù)加在扭桿上的扭轉(zhuǎn)方向相一致,因而左右扭桿做有標(biāo)記,安裝時(shí)應(yīng)加以注意。 采用扭桿彈簧做彈性元件的懸架要設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器。扭桿彈簧與鋼板彈簧相比質(zhì)量輕于鋼板彈簧,而且不需潤(rùn)滑,保養(yǎng)維修簡(jiǎn)便。 扭桿彈簧是一根具有扭轉(zhuǎn)彈性的直線金屬桿件。其斷面一般為圓形, 少數(shù)為矩形或管形。它的兩端可以做成花鍵、方型、六角形或帶平面的圓柱等, 以便將一端固定在車架上, 另一端通過擺臂固定
17、在車輪上。當(dāng)車輪跳動(dòng)時(shí),擺臂便繞著扭桿軸線而擺動(dòng), 使扭桿產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)彈性變形, 借以保證車輪與車架的彈性聯(lián)系。有的扭桿由一些矩形斷面的薄扭片組合而成, 這樣彈簧更為柔軟。 扭桿本身的扭轉(zhuǎn)剛度雖然是常數(shù), 但采用扭桿的懸架剛度卻是可變的。若將扭桿的固定端轉(zhuǎn)過一個(gè)角度, 則擺臂的初始位置將改變,借以可調(diào)節(jié)車架與車輪間的距離,即調(diào)節(jié)車身高度。 扭桿是用锘釩合金彈簧鋼制成, 表面經(jīng)過加工后很光滑。為保護(hù)其表面, 通常涂以瀝青和防銹油漆或者包裹一層玻璃纖維布, 以防碰撞、刮傷和腐蝕。扭桿具有預(yù)扭應(yīng)力, 安裝時(shí)左右扭桿預(yù)加扭轉(zhuǎn)的方向都與扭桿安裝在車上后承受工作載荷時(shí)扭轉(zhuǎn)的方向相同, 不能互換, 為此
18、,在左右扭桿上刻有不同的標(biāo)記。 扭桿彈簧與鋼板彈簧相比較, 具有質(zhì)量小, 不需潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)。 4.氣體彈簧 氣體彈簧 氣體彈簧主要有空氣彈簧和油氣彈簧兩種。。如下圖所示??諝鈴椈稍谵I車上有采用尤其在主動(dòng)懸架中被采用。這種彈簧隨著載荷的增加,容器內(nèi)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。 我們知道,乘用車獨(dú)立懸掛的彈性元件多用螺旋彈簧,非獨(dú)立懸掛的彈性元件多用鋼板彈簧。由于鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用可靠,鋼板彈簧使用很廣泛,例如一些越野車、皮卡或面包車。而大客車、貨車則大多數(shù)是使用鋼板彈簧。 另
19、一種是等寬度,厚度呈現(xiàn)兩端薄,中間厚。現(xiàn)在常見的少片鋼板彈簧就是這一類型,少片鋼板彈簧是指只有1~4片的變截面鋼板彈簧,變截面鋼板彈簧是指沿鋼板長(zhǎng)度方向中心較厚向兩端逐漸變薄,或者片寬和片厚均漸變化的鋼板彈簧。多用于輕型汽車,現(xiàn)在一些大中型客車也趨向于使用這一類鋼板彈簧。 氣體彈簧是在一個(gè)密封的容器中充入壓縮氣體, 利用氣體的可壓縮性實(shí)現(xiàn)其彈性作用的。這種彈簧的剛度是可變的, 因?yàn)樽饔迷趶椈缮?的載荷增加時(shí), 容器內(nèi)的定量氣體氣壓升高, 彈簧的剛度增大。反之,當(dāng)載荷減小時(shí) ,彈簧內(nèi)的氣壓下降, 剛度減小, 故它具有較理想的彈性特性。 氣體彈簧是以空氣做彈性介質(zhì),即在一個(gè)密閉的
20、容器內(nèi)裝入壓縮空氣(氣壓為0.5~1MPa),利用氣體的可壓縮性實(shí)現(xiàn)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 氣體彈簧:利用氣體的可壓縮性代替金屬?gòu)椈?。它最大的?yōu)點(diǎn)就是具有可變的剛度,隨氣體的不斷壓縮漸漸增加剛度,且這種增加是一個(gè)連續(xù)的漸變過程,而不象金屬?gòu)椈墒欠旨?jí)變化的。它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是具有可調(diào)整性,即彈簧的剛度和車身的高度是可以主動(dòng)調(diào)節(jié)的。 通過主副氣室的配合使用,使彈簧可以處在兩種剛度的工作狀態(tài)下:主副氣室同時(shí)使用,氣體容量變大,剛度變小,反之(只使用主氣室)則剛度變大。氣體彈簧剛度由計(jì)算機(jī)控制,在汽車高速、低速、制動(dòng)、加速以及轉(zhuǎn)彎等狀態(tài)下,根據(jù)所需剛度
21、進(jìn)行調(diào)節(jié)。氣體彈簧也有弱點(diǎn),*壓力變化控制車高必須裝備氣泵,還有各種控制附件,如空氣干燥器,如保養(yǎng)不善會(huì)使系統(tǒng)內(nèi)部生銹發(fā)生故障。另外如果不同時(shí)采用金屬?gòu)椈桑坏┌l(fā)生漏氣,汽車將無法行駛。 氣體彈簧有空氣彈簧和油氣彈簧兩種 (1)空氣彈簧 空氣彈簧是利用壓縮空氣作彈簧的。根據(jù)壓縮空氣所用容器的不同, 又有囊式和膜式兩種型式。囊式空氣彈簧是由夾有簾線的橡膠氣囊和密閉在其中的壓縮空氣所組成。氣囊的內(nèi)層用氣密性好的橡膠制成, 而外層則用耐油橡膠制成。氣囊一般做成圖示的兩節(jié), 節(jié)與節(jié)之間圍有鋼質(zhì)的腰環(huán), 使中間部分不致有徑向擴(kuò)張, 并防止兩節(jié)之間相互摩擦。氣囊的上下蓋板將氣囊密封。膜式空氣彈
22、簧的密閉氣囊由橡膠膜片和金屬壓制件組成。 (2)油氣彈簧 在密閉的容器中充入壓縮氣體和油液, 利用氣體的可壓縮性實(shí)現(xiàn)彈簧作用的裝置稱油氣彈簧。油氣彈簧以惰性氣體(氮?dú)?作為彈性介質(zhì), 用油液作為傳力介質(zhì), 一般是由氣體彈簧和相當(dāng)于液力減振器的液壓缸所組成的。 根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同, 油氣彈簧分為單氣室、雙氣室以及兩級(jí)壓力式等三種型式。 空氣彈簧和油氣彈簧都同螺旋彈簧一樣,只能承受軸向載荷,因此氣體彈簧懸架中必須設(shè)置縱向和橫向推力桿等導(dǎo)向機(jī)構(gòu), 同時(shí)還必須設(shè)有減振器。 氣體彈簧可以通過專門的高度控制閥自動(dòng)調(diào)節(jié)氣室中的原始充氣壓力, 以調(diào)節(jié)車身與地面的高度。 5.橡膠彈簧 橡膠彈簧是利用
23、橡膠本身的彈性來緩和沖擊、減小振動(dòng)的。它可以承受壓縮載荷與扭轉(zhuǎn)載荷。橡膠彈簧的優(yōu)點(diǎn)是: 單位質(zhì)量的儲(chǔ)能量較金屬?gòu)椈啥? 隔音性能好, 多用在懸架的副簧和緩沖塊。 三.減振器 汽車行駛中如受到?jīng)_擊力,彈性元件受力后產(chǎn)生的振動(dòng)將持續(xù)一段時(shí)間,直到?jīng)_擊能量完全被耗盡為止,故乘坐舒適性差?,F(xiàn)在,大多數(shù)汽車中都裝有減振器。減振器和彈性元件是并聯(lián)安裝的。 系統(tǒng)中由于彈性元件受沖擊產(chǎn)生振動(dòng),為改善汽車行駛平順性,懸架中與彈性元件并聯(lián)安裝減振器,為衰減振動(dòng),汽車懸架系統(tǒng)中采用減振器多是液力減振器,其工作原理是當(dāng)車架(或車身)和車橋間受振動(dòng)出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),減振器內(nèi)的活塞上下移動(dòng),減振器腔內(nèi)的油液便反復(fù)地從
24、一個(gè)腔經(jīng)過不同的孔隙流入另一個(gè)腔內(nèi)。此時(shí)孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內(nèi)摩擦對(duì)振動(dòng)形成阻尼力,使汽車振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為油液熱能,再由減振器吸收散發(fā)到大氣中。在油液通道截面和等因素不變時(shí),阻尼力隨車架與車橋(或車輪)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度增減,并與油液粘度有關(guān)。 減振器與彈性元件承擔(dān)著緩沖擊和減振的任務(wù),阻尼力過大,將使懸架彈性變壞,甚至使減振器連接件損壞。因面要調(diào)節(jié)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(fā)揮彈性元件的彈性作用,緩和沖擊。這時(shí),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(yuǎn)離),減振器阻尼力
25、應(yīng)大,迅速減振。 (3) 當(dāng)車橋(或車輪)與車橋間的相對(duì)速度過大時(shí),要求減振器能自動(dòng)加大液流量,使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi),以避免承受過大的沖擊載荷。 在汽車懸架系統(tǒng)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(diào)式減振器。 (1)主要作用。減振器的作用是吸收鋼板彈簧起落時(shí)車輛的振動(dòng),使其迅速恢復(fù)平穩(wěn)的狀態(tài), 以改善汽車行駛的平穩(wěn)性 (2)類型。 減振器根據(jù)作用所在行程的不同,可分為單向(只在伸張行程中起作用)作用式減振器和雙向(在壓縮行程和伸張行程均起作用)作用式減振器;根據(jù)其減振介質(zhì)
26、不同,可分為液力減振器和油氣減振器兩種。目前,使用較多的是液力減振器。根據(jù)液力減振器的結(jié)構(gòu)不同,又可分為擺臂式和筒式兩種。 (3)工作原理。 汽主懸架系統(tǒng)中廣泛采用液力減振器。其作用原理是利用液體流動(dòng)的阻力來消耗振動(dòng)的能量。當(dāng)車架與車橋相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí), 活塞在缸筒上下移動(dòng), 減振器殼體內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個(gè)內(nèi)腔通過一些窄小的孔隙流入另一內(nèi)腔。此時(shí)孔壁與油液間的摩擦及液體分子內(nèi)磨擦便形成對(duì)振動(dòng)的阻尼, 使車身和車架的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能而被油液和減振器殼體所吸收, 最后散到大氣中去。減振器的阻尼力大小隨車架與車橋的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的增減而增減,并且與油液的粘度有關(guān)。 1雙向作用筒式減振器 雙向作用
27、筒式減振器示意圖 雙向作用筒式減振器工作原理說明。在壓縮行程時(shí),指汽車車輪移近車身,減振器受壓縮,此時(shí)減振器內(nèi)活塞3向下移動(dòng)?;钊虑皇业娜莘e減少,油壓升高,油液流經(jīng)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(duì)油的節(jié)約形成懸架受壓縮運(yùn)動(dòng)的阻尼力。減振器在伸張行程時(shí),車輪相當(dāng)于遠(yuǎn)離車身,減振器受拉伸。這時(shí)減振器的活塞向上移動(dòng)?;钊锨挥蛪荷撸魍ㄩy8關(guān)閉,上腔內(nèi)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(chǎn)生一真空度,這時(shí)儲(chǔ)
28、油缸中的油液推開補(bǔ)償閥7流進(jìn)下腔進(jìn)行補(bǔ)充。由于這些閥的節(jié)流作用對(duì)懸架在伸張運(yùn)動(dòng)時(shí)起到阻尼作用。 由于伸張閥彈簧的剛度和預(yù)緊力設(shè)計(jì)的大于壓縮閥,在同樣壓力作用下,伸張閥及相應(yīng)的常通縫隙的通道載面積總和小于壓縮閥及相應(yīng)常通縫隙通道截面積總和。這使得減振器的伸張行程產(chǎn)生的阻尼力大于壓縮行程的阻尼力,達(dá)到迅速減振的要求。 雙向筒式減振器。 液力減振器是在壓縮和伸張行程中均能起減振作用的減振器,故稱為雙向作用式減振器。如僅能在伸張行程內(nèi)起作用的,則稱為單向作用式減振器。目前,使用較多的為雙向作用式減振器。 雙向筒式減振器的基本工作原理:(a)壓縮行程。當(dāng)車輪與車架靠近時(shí),減振器被壓縮,活
29、塞由上往下運(yùn)動(dòng),活塞下腔內(nèi)的油壓升高,推開流通閥進(jìn)入活塞上腔室,在此過程中產(chǎn)生一定的阻尼效果,并由于上腔室的容積小于下腔室的容積,致使下腔室的油液不能全部流入上腔室,多出的油液推開壓縮閥,通過閥桿上的徑向孔流入儲(chǔ)油筒。此時(shí),補(bǔ)償閥和伸張閥關(guān)閉。(b)伸張行程。當(dāng)車輪與車架的距離被拉開時(shí),活塞由下往上運(yùn)動(dòng),使活塞上方的壓力升高,上腔室的油液經(jīng)活塞內(nèi)圈孔(較流通閥的孔小)并推開伸張閥流入下腔室,此時(shí)阻尼效果較壓縮行程時(shí)強(qiáng)。由于活塞上腔室的容積小于下腔室的容積,上腔室的油量不足以補(bǔ)充下腔室容積,致使儲(chǔ)油缸內(nèi)的油壓高于下腔室的油壓,補(bǔ)償閥打開,儲(chǔ)油缸筒內(nèi)的油流入工作筒(活塞下腔室)。此時(shí),流通閥和壓縮
30、閥關(guān)閉。 2 充氣式減振器 (1)充氣式減振器 充氣式減振器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:在減振器缸筒的下部有一個(gè)浮動(dòng)活塞, 使工作腔形成三個(gè)部分。在浮動(dòng)活塞與缸筒一端形成的腔室中充入高壓氮?dú)? 浮動(dòng)活塞的上面是減振器油液, 浮動(dòng)活塞上裝有大斷面的O形密封圈,把油和氣完全隔開, 形成封氣活塞; 工作活塞上裝有隨其運(yùn)動(dòng)速度大小而改變通道截面積的壓縮閥和伸張閥, 此二閥均由一組厚度相同, 直徑不等, 由大到小而排列的彈簧鋼片組成。 當(dāng)車輪跳動(dòng)時(shí), 減振器的工作活塞在油液中往復(fù)運(yùn)動(dòng), 使工作活塞的上腔與下腔之間產(chǎn)生油壓差, 壓力油便推開壓縮閥或伸張閥而來回流動(dòng)。由于閥對(duì)壓力油產(chǎn)生較大的阻尼力而使振動(dòng)衰減。
31、 由于下腔高壓氮?dú)獾拇嬖? 便可以利用氮?dú)獾呐蛎浐蛪嚎s, 借助浮動(dòng)活塞的上下運(yùn)動(dòng)來補(bǔ)償因活塞桿的進(jìn)出而引起的缸筒容積的變化。 因此不再需要貯油腔, 當(dāng)然也就不需要貯油缸筒了, 所以這種減振器也稱為單筒式減振器。而前述的雙向作用筒式減振器既有工作缸筒,又有貯油缸筒, 故亦稱雙筒式減振器。 充氣式減振器作為一種新型減振器, 與雙向作用筒式減振器相比, 具有以下優(yōu)點(diǎn): ①由于采用浮動(dòng)活塞, 不需要貯油缸筒還減少了一套閥門系統(tǒng), 使結(jié)構(gòu)大為減化; ②在防塵罩直徑相同的條件下, 充氣式減振器工作缸筒及活塞直徑大, 可以產(chǎn)生更大的阻尼力; ③減振器中的高壓氮?dú)饽軠p少車輪遇到?jīng)_擊力時(shí)產(chǎn)生的高頻振動(dòng), 且
32、有助于消除噪聲; ④充氣式減振器由于浮動(dòng)活塞的存在, 消除了油液的乳化現(xiàn)象。充氣式減振器的缺點(diǎn)是: 對(duì)油封要求高; 充氣工藝復(fù)雜,修理困難; 當(dāng)缸筒受到?jīng)_擊而變形時(shí), 減振器就不能工作。 (2)阻力可調(diào)式減振器 阻力可調(diào)式減振器的懸架系統(tǒng)采用了剛度可變的空氣彈簧。其工作原理是, 當(dāng)汽車載荷增加時(shí), 空氣囊中的氣壓升高, 與之相通的氣室內(nèi)的氣壓也隨之升高, 促使膜片向下移動(dòng)與彈簧產(chǎn)生壓力相平衡。同時(shí), 膜片帶動(dòng)與它相連的柱塞桿和柱塞下移, 因而使得柱塞相對(duì)空心連桿上的節(jié)流孔的位置發(fā)生變化, 結(jié)果減小了節(jié)流孔的通道截面面積, 也就是減小了油液流經(jīng)節(jié)流孔的流量, 從而增加了油液的流動(dòng)阻力。當(dāng)汽車
33、載荷減小時(shí), 柱塞上移, 增大了節(jié)流孔的通道截面面積, 結(jié)果減小了油液的流動(dòng)阻力, 達(dá)到了隨汽車載荷的變化而改變減振器阻力的目的, 保證了懸架系統(tǒng)具有良好的振動(dòng)特性。某些高級(jí)轎車上裝用了阻力可調(diào)式減振器。 四、非獨(dú)立懸架 非獨(dú)立懸架特點(diǎn)是兩側(cè)車輪安裝于一整體式車橋上,當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊力時(shí)會(huì)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(jiǎn)化,降低成本。目前廣泛應(yīng)用于貨車和大客車上,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。 非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)車輪由一根整體式
34、車架相連,車輪連同車橋一起通過彈性懸架懸掛在車架或車身的下面。非獨(dú)立懸架具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、強(qiáng)度高、保養(yǎng)容易、行車中前輪定位變化小的優(yōu)點(diǎn),但由于其舒適性及操縱穩(wěn)定性都較差,在現(xiàn)代轎車中基本上已不再使用,多用在貨車和大客車上。 一般載貨汽車均采用鋼板彈簧作為彈性元件的非獨(dú)立懸架, 因鋼板彈簧既有緩沖、減振的功能, 又起傳力和導(dǎo)向的作用, 使得懸架結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。而采用螺旋彈簧或氣體彈簧則需要有較復(fù)雜的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 1.縱置板簧式非獨(dú)立懸架 日本日野K2汽車的后懸架。它采用縱置板簧式非獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)。在板簧式非獨(dú)立懸架中, 鋼板彈簧一般是縱向安置的, 它與車橋的連接絕大多數(shù)是用兩個(gè)U形
35、螺栓, 將鋼板彈簧的中部剛性地固定在車橋上部。 鋼板彈簧兩端通過鋼板彈簧銷與車架支座活動(dòng)餃接,以起傳力和導(dǎo)向作用。 由于載貨汽車后懸架載質(zhì)量變化較大, 為了保持懸架的頻率不變或變化不大, 廣泛地在后懸架中采用后副鋼板彈簧總成立。副鋼板彈簧總成一般裝在主鋼板彈簧總成上方, 當(dāng)后懸架負(fù)荷較小時(shí), 僅由主鋼板彈簧起作用。在負(fù)荷增加到一定程度時(shí), 副鋼板彈簧總成與車架上的支架接觸, 開始起作用。此時(shí), 主、副鋼板彈簧一起工作, 一起承受載荷, 使懸架剛度增大, 保證車身振動(dòng)頻率不致因載荷增加而變化過大。 鋼板彈簧變形時(shí), 為保證車架兩端與鋼板彈簧連接的卷耳間的距離有伸縮的余地, 鋼板彈簧后端與車架
36、的連接通常采用了以下幾種結(jié)構(gòu)型式: a)吊耳支架式, 解放CA1091載貨汽車前懸架采用。 b)滑板支承式, 東風(fēng)EQ1090E載貨汽車前懸架采用。 c)橡膠塊支承式, 一汽早期生產(chǎn)的2.5t越野汽車CA30A前懸架采用。 2.螺旋彈簧非獨(dú)立懸架 因?yàn)槁菪龔椈勺鳛閺椥栽荒艹惺艽怪陛d荷,所以其懸架系統(tǒng)要加設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器。螺旋彈簧非獨(dú)立懸架一般只用作轎車的后懸架。一汽紅旗CA7220型轎車后懸架。減振器下端是吊耳, 通過螺栓、自鎖螺母和后橋相連。減振器外面裝有防塵罩, 保護(hù)套下端裝有彈簧下座, 保護(hù)套上端裝有限位塊。減振環(huán)、彈簧上座和螺旋彈簧就固定在彈簧上、下座和之間。彈簧
37、上座上端有座圈孔, 彈簧上座橡膠支承就裝在里邊。減振器的活塞桿由彈簧上座和彈簧上座橡膠支承中間的通孔穿出,然后將自鎖螺母擰入減振器活塞桿上的螺紋, 將活塞桿上部固定在彈簧上座上。彈簧上座法蘭上有四個(gè)螺栓孔, 以便通過螺栓、自鎖螺母固定在和車身相連的連接件上。后懸架中, 導(dǎo)向元件橫向推力桿,下連后橋, 上連車身, 用來傳遞車橋和車身之間的橫向作用力及其力矩。加強(qiáng)桿也是下連車橋, 上連車身, 此桿的作用是加強(qiáng)橫向推力桿的安裝強(qiáng)度, 并可減輕車重和使車身受力均勻。 3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(huì)出現(xiàn)
38、撞擊緩沖塊的情況。因而對(duì)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(duì)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(diào)節(jié)??諝鈴椈煞仟?dú)立懸架可以滿足要求。 空氣彈簧非獨(dú)立懸架 囊式空氣彈簧的上下端分別固定在車架和車橋上。從壓氣機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)油水分離器和壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)入貯氣筒。壓力調(diào)節(jié)器可使貯氣筒中的壓縮空氣保持一定的壓力。儲(chǔ)氣罐通過管路與兩個(gè)空氣彈簧相通。儲(chǔ)氣罐和空氣彈簧中的空氣壓力由車身高度控制閥控制。空氣彈簧和螺旋彈簧一樣只能傳遞垂直力; 其縱向力和橫向力及其力矩也是由縱向推力
39、桿和橫向推力桿來傳遞。采用空氣彈簧懸架時(shí), 可以通過車身高度控制閥來改變空氣彈簧內(nèi)的空氣壓力, 從而自動(dòng)調(diào)節(jié)車身高度, 以保證車身高度不因載荷變化而變化。 4.油氣彈簧非獨(dú)立懸架 上海SH3504自卸汽車的油氣彈簧非獨(dú)立懸架。油氣彈簧的兩端分別固定在前橋上的支架和縱梁上的支架上。左、右兩側(cè)各有一根下縱向推力桿, 裝在前橋和縱梁之間。一根上縱向推力桿安裝在前橋上的支架和縱梁的內(nèi)側(cè)支架上。上、下兩縱向推力桿構(gòu)成平行四邊形,既可傳遞縱向力, 承受制動(dòng)力引起的反作用力矩, 又可保證車輪上下跳動(dòng)時(shí)主銷后傾角不變, 有利于汽車操縱的穩(wěn)定性。一根橫向推力桿裝在左側(cè)縱梁與前橋右側(cè)的支架上, 傳遞側(cè)向力。
40、在兩縱梁下面裝有緩沖塊, 以避免在很大的沖擊載荷下前橋直接碰撞車架。采用油氣彈簧的非獨(dú)立懸架具有變剛度特性, 特別適合應(yīng)用在其道路條件和裝載條件都很惡劣的工地和礦山上的大型自卸汽車上。 五、獨(dú)立懸架 獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)的車輪各獨(dú)自立地與車架或車身彈性連接。與非獨(dú)立懸架相反, 獨(dú)立懸架很少用鋼板彈簧作為彈性元件, 而多采用螺旋彈簧和扭桿彈作為彈性元件, 因而具有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。獨(dú)立懸架具有以優(yōu)點(diǎn): ①懸架彈性元件的變形在一定的范圍內(nèi),兩側(cè)車輪可以單獨(dú)運(yùn)動(dòng)而互不影響, 這樣可減少車架和車身在不平道路上行駛時(shí)的振動(dòng), 而且有助于消除轉(zhuǎn)向輪不斷偏擺的現(xiàn)象; ②減輕了汽車上非彈簧承載部分的質(zhì)量(
41、非簧載質(zhì)量), 從而減小了懸架所受到的沖擊載荷, 可以提高汽車的平均行駛速度; ③由于采用斷開式車橋, 發(fā)動(dòng)機(jī)位置可降低和前移并使汽車重心下降, 有利于提高汽車行駛的穩(wěn)定性。同時(shí)能給予車輪較大的上下運(yùn)動(dòng)空間, 懸架剛度可設(shè)計(jì)得較小, 使車身振動(dòng)頻率降低, 以改善行駛平順性; ④可保證汽車在不平道路上行駛時(shí), 車輪與路面有良好的接觸, 增大了驅(qū)動(dòng)力。此外具有特殊要求的某些越野汽車采用獨(dú)立懸架后, 可增大汽車的離地間隙。提高了汽車的通過性能。 獨(dú)立懸架按車輪的運(yùn)動(dòng)形式可分為橫臂式獨(dú)立懸架(車輪在汽車橫向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架)、縱臂式獨(dú)立懸架(車輪在汽車縱向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架)、燭式和麥弗遜式懸架(車輪
42、沿主銷移動(dòng)的懸架)三種類型。 1.橫臂式獨(dú)立懸架 橫臂式獨(dú)立懸架分為單橫臂式獨(dú)立懸架和雙橫臂式獨(dú)立懸架兩種。 (1)單橫臂式獨(dú)立懸架 采用單橫臂式獨(dú)立懸架的車輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí),車輪平面將產(chǎn)生傾斜而改變輪距的大小, 并使主銷內(nèi)傾角及車輪外傾角均發(fā)生較大變化。輪距變化使輪胎產(chǎn)生橫向滑移,破壞輪胎與地面的附著,因此這種懸架很少在轉(zhuǎn)向輪中采用。 (2)雙橫臂式獨(dú)立懸架 這種懸架的兩個(gè)橫臂長(zhǎng)度可以相等, 也可以不相等。等臂長(zhǎng)的雙橫臂式獨(dú)立懸架在車輪上下跳動(dòng)時(shí),雖然車輪平面不發(fā)生傾斜, 卻會(huì)使輪距發(fā)生較大的變化。這將使車輪產(chǎn)生橫向滑移。不等臂長(zhǎng)的雙橫臂式獨(dú)立懸架若兩臂長(zhǎng)度選擇合適,則可以使
43、主銷角度與輪距的變化均不過大,因此不等臂長(zhǎng)的雙橫臂式獨(dú)立懸架在轎車的前輪上應(yīng)用較為廣泛。 2.縱臂式獨(dú)立懸架 (1)單縱臂式獨(dú)立懸架 單縱臂式獨(dú)立懸架在車輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí), 主銷后傾角會(huì)產(chǎn)生很大變化, 一般不用在前懸架中。 (2) 雙縱臂式獨(dú)立懸架 這種懸架的兩個(gè)縱臂長(zhǎng)度一般做成相等, 形成平行四連桿機(jī)構(gòu)。這樣可使車輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí),主銷后傾角不變, 因而這種型式的懸架適用于轉(zhuǎn)向輪。 3車輪沿主銷移動(dòng)的懸架 車輪沿主銷移動(dòng)的懸架包括兩種型式: 一種是車輪沿固定不動(dòng)的主銷軸線移動(dòng)的燭式獨(dú)立懸架;另一種是車輪沿?cái)[動(dòng)的主銷軸線移動(dòng)的麥弗遜式式獨(dú)立懸架。 (1)燭式獨(dú)立懸架 轉(zhuǎn)向節(jié)主銷在固
44、定與車身上的圓筒內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng), 同時(shí)安裝在圓筒內(nèi)的彈簧支承在與主銷相連的彈簧座上, 與主銷一起上下移動(dòng)以緩和沖擊。當(dāng)懸架變形時(shí),主銷的定位角不會(huì)發(fā)生變化, 僅輪距、軸距稍有改變,有利于汽車的轉(zhuǎn)向操縱和行駛穩(wěn)定性,常用于微型轎車上。缺點(diǎn)是側(cè)向力全部由套在主銷上的長(zhǎng)套筒承受, 套筒與主銷之間的摩擦阻力大, 磨損嚴(yán)重。 (2)麥弗遜式懸架 這種懸架是車輪沿?cái)[動(dòng)的主銷軸線移動(dòng)。橫擺臂以球鉸鏈與轉(zhuǎn)向節(jié)相連接。外面套有螺旋彈簧的減振器上端通過螺栓與橡膠墊圈與車身相連接, 下端固定在轉(zhuǎn)向節(jié)上。主銷的軸線為上下鉸鏈中心的聯(lián)線。當(dāng)車輪上下跳動(dòng)時(shí), 因減振器的下支點(diǎn)隨橫擺臂擺動(dòng), 故主銷軸線的角度是變化的,
45、 顯然車輪是沿著擺動(dòng)的主銷 軸線運(yùn)動(dòng)。因此, 這種懸架變形時(shí), 使主銷的定位角和輪距都有些變化。合理地調(diào)整桿系的布置, 可使車輪的這些定位參數(shù)變化極小。這種懸架的突出優(yōu)點(diǎn)是兩前輪內(nèi)側(cè)空間較大, 便于發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)件的布置。 麥弗遜是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的,也是制造成本最低用途最廣的。它主要用在大多數(shù)中小型車的前橋上。它以簡(jiǎn)單獨(dú)霸天下。也正是因?yàn)樗?jiǎn)單所以他輕,響應(yīng)速度快。并且在一個(gè)下?lián)u臂和支柱的幾何結(jié)構(gòu)下能自動(dòng)調(diào)整車輪外傾角,讓其能在過彎時(shí)自適應(yīng)路面,讓輪胎的接地面積最大化,而且占用空間小適合小型車以及大部分中型車使用。但是由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使得懸掛剛度較弱,穩(wěn)定性差,轉(zhuǎn)彎側(cè)傾明顯。一汽紅旗CA7220、奧迪1
46、00、捷達(dá)、高爾夫及上海桑塔納轎車均采用麥弗遜式獨(dú)立懸架。 六、多軸汽車的平衡懸架 多軸汽車的全部車輪如果都是單獨(dú)剛性地懸掛在車架上, 則在不平道路上行駛時(shí)將不能保證所有的車輪同時(shí)接觸地面。當(dāng)有彈性懸架而道路不平度較小時(shí), 雖然不一會(huì)出現(xiàn)車輪懸空現(xiàn)象,但各個(gè)車輪間的垂直載荷分配比例會(huì)有很大的改變。當(dāng)車輪垂直載荷小甚至為零時(shí),車輪對(duì)地面的附著力也將隨之變小甚至等于零。在這種情況下, 轉(zhuǎn)向車輪將使汽車操縱能為大大降低以致失去操縱; 驅(qū)動(dòng)車輪不能產(chǎn)生足夠的(甚至為零)驅(qū)動(dòng)力; 此外, 一個(gè)車輪上垂直載荷減小, 將引起其他車輪上垂直載荷的增加, 嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生車橋及車輪超載的危險(xiǎn)。 為解決這一問
47、題, 理論上, 全部車輪均采用獨(dú)立懸架, 可以保證所有車輪與地面的良好接觸, 但將使汽車結(jié)構(gòu)變得相當(dāng)復(fù)雜。為此, 常采用多軸汽車的平衡懸架解決這一主問題。 若將兩個(gè)車橋(如三軸汽車的中橋和后橋)裝在兩根平衡桿的兩端, 而將平衡桿中部與車架鉸鏈。這樣, 當(dāng)一個(gè)車橋抬高將使另一車橋降低。如果平衡桿兩臂等長(zhǎng), 則兩個(gè)車橋上的垂直載荷在任何情況下都會(huì)相等。這種能保證中、后橋車輪垂直載荷相等的懸架,稱為平衡懸架。 一. 電子控制懸架 懸架的電子控制系統(tǒng)能夠根據(jù)汽車的瞬時(shí)駕駛條件自動(dòng)調(diào)節(jié)懸架組件的性能,即通過各種傳感器對(duì)汽車的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)車載計(jì)算機(jī)收到傳感器檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向和制動(dòng)狀況信號(hào)后,
48、能自適應(yīng)地處理車輛的側(cè)傾、前后仰,并自動(dòng)調(diào)整減振器阻尼力的控制系統(tǒng)。它能防止車體傾斜并提高車輪的地面附著力。其結(jié)果是使汽車更易于控制,具有更好的操縱響應(yīng)性。 1. 氣動(dòng)彈簧 在不同的搭載條件下,如拖拽一個(gè)拖車裝置或增加行李或乘員的情況下,氣動(dòng)彈簧能夠自動(dòng)保持一貫的車輛乘坐高度。一個(gè)高度傳感器對(duì)乘坐基準(zhǔn)高度進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)需要時(shí),空氣壓縮機(jī)通過對(duì)氣動(dòng)彈簧進(jìn)行充氣或放氣維持自動(dòng)調(diào)節(jié)來保持車輛的乘坐高度。其結(jié)果是增加了操縱性和汽車大燈照明的連貫性。 2.雙阻尼緩沖裝置 這一具有創(chuàng)新意義的系統(tǒng)能夠在瞬間完成車輛駕駛由軟到硬的變化,從而進(jìn)一步提高了汽車可控性。采用先進(jìn)技術(shù)的傳感器裝置對(duì)駕駛者的轉(zhuǎn)向、
49、制動(dòng)和加速進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在快速加速、強(qiáng)烈制動(dòng)和打彎的過程中,該系統(tǒng)將自動(dòng)將緩沖裝置轉(zhuǎn)換到“堅(jiān)固”設(shè)置,以減少在非此狀態(tài)下經(jīng)常出現(xiàn)的汽車的升浮、栽頭或橫向搖振的程度。其結(jié)果是使汽車具有了更好的可控性。 裝備在電子懸架內(nèi)的傳感器也可以監(jiān)測(cè)車輪垂直運(yùn)動(dòng)率。當(dāng)車輪垂直運(yùn)動(dòng)率超過預(yù)先設(shè)置值時(shí),緩沖裝置將自動(dòng)調(diào)節(jié)到“堅(jiān)固”設(shè)置,以實(shí)現(xiàn)車身在懸架上“上跳”和“下垂”的最小化。 二. 速度控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向 自從1950年以來,動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置就開始在汽車上裝備,以使汽車停放和低速行駛時(shí)的調(diào)動(dòng)更加容易。而現(xiàn)代汽車上應(yīng)用的速度控制轉(zhuǎn)向提供了根據(jù)汽車的速度自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向力的特性。它由電子裝置控制,在低車速情況下,動(dòng)力輔助轉(zhuǎn)
50、向提供較大的動(dòng)力輔助,使汽車停放和市區(qū)路況下行駛所需的轉(zhuǎn)向力最小;當(dāng)車速提高時(shí),通過速度傳感器的判斷,電子控制的動(dòng)力轉(zhuǎn)向輔助力精確地逐漸減少,隨著動(dòng)力轉(zhuǎn)向輔助力的減少,駕駛者需施加的轉(zhuǎn)向力逐漸增大,增加了在公路速度下駕駛者與道路的“交流”,并減少了高速行駛時(shí)意外動(dòng)作造成汽車行駛方向錯(cuò)誤的可能性。 汽車的固有頻率是衡量汽車平順性的重要參數(shù),它由懸架剛度和懸架彈簧支承的質(zhì)量(簧載質(zhì)量)所決定。人體所習(xí)慣的垂直振動(dòng)頻率約為1~1.6Hz。車身振動(dòng)的固有頻率應(yīng)接近或處于人體適應(yīng)的頻率范圍,才能滿足舒適性要求。 懸架系的檢測(cè)與診斷 汽車行駛時(shí),懸架系工作條件惡劣,既傳遞驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力及其他力矩,又
51、承受整車載荷及路面的沖擊。因此,在汽車長(zhǎng)時(shí)間工作后,其懸架系的某些桿件將不同程度地磨損、變形、斷裂、失效,以致引起故障,使汽車的乘坐舒適性、操縱穩(wěn)定性及行車安全等受到影響。懸架系的故障較復(fù)雜,一般發(fā)生故障時(shí)幾乎都伴有異響、噪聲、振動(dòng),其原因有時(shí)不僅在懸架系本身,而且還與輪胎和轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、傳動(dòng)系以及消聲器有關(guān)。因此在診斷懸架系故障時(shí),應(yīng)正確地判斷故障在何種行駛狀態(tài)產(chǎn)生,并且還應(yīng)對(duì)異響、振動(dòng)產(chǎn)生的相關(guān)部位進(jìn)行基本檢查,以確定故障范圍。 一、 懸架系的常見故障及診斷 1、前懸架常見故障檢測(cè)診斷 (1)前輪胎工作不正常和磨損快 1)故障主要原因。前懸架與車體連接不牢固,各桿件接頭松動(dòng);前減振器
52、工作不正?;驌p壞;前轉(zhuǎn)向節(jié)內(nèi)車輪軸承松動(dòng)或損壞前輪;不平衡量過大;制動(dòng)盤與制動(dòng)鉗間隙過小,旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)作用;前輪定位不準(zhǔn)確;懸架穩(wěn)定桿、前軸擺臂和轉(zhuǎn)向球頭的連接處松曠或襯套磨損、損壞;左、右前輪直徑有差異或氣壓不正常等。 2)故障檢查。首先檢查前輪胎氣壓是否正常,并調(diào)整到規(guī)定值,同時(shí)檢查左、右輪 胎的尺寸規(guī)格是否一致;檢查鋼板彈簧騎馬螺栓是否松動(dòng)以及懸架桿系的連接螺栓、螺母是否松動(dòng);檢查減振器和彈性元件是否損壞、失效;檢查前輪外傾角、前束是否符合要求;上述檢查若正常,則應(yīng)檢查轉(zhuǎn)向節(jié)主銷襯套間隙、輪轂軸承間隙是否符合規(guī)定,并對(duì)前輪進(jìn)行動(dòng)平衡檢查。 (2)前懸架發(fā)生剛性碰撞 1)故
53、障主要原因。鋼板彈簧或螺旋彈簧產(chǎn)生塑性變形或損壞;減振墊、限位擋塊損壞或減振器失效。 2)故障檢查。對(duì)上述涉及到的部件進(jìn)行檢查,特別應(yīng)檢查:鋼板彈簧銷、襯套、吊環(huán)等是否磨損過度及間隙增大;鋼板彈簧或螺旋彈簧是否發(fā)生疲勞變形;螺旋彈簧或個(gè)別鋼板是否折斷,減振器是否失效等。 (3)懸架擺動(dòng)并產(chǎn)生異響 1)故障主要原因。前懸架桿系連接處松動(dòng)或減振器上支座松動(dòng);減振墊潤(rùn)滑不良;彈簧元件支座部分損壞、變形或前懸架桿系變形。 2)故障檢查。對(duì)采用鋼板彈簧懸架的汽車,應(yīng)首先把汽車支起、鋼板彈簧處于自由狀態(tài)下,檢查鋼板彈簧銷、吊環(huán)支架是否間隙過大。對(duì)采用螺旋彈簧的汽車,則應(yīng)檢查其支座是否損傷,同時(shí)檢
54、查前懸架桿系是否變形或松動(dòng)。此外,還應(yīng)檢查減振墊的潤(rùn)滑情況,必要時(shí)加注潤(rùn)滑脂。 2 后懸架常見故障診斷 (1)車身橫向歪斜 車身產(chǎn)生橫向歪斜的主要原因是彈簧元件(鋼板彈簧或螺旋彈簧)折斷或產(chǎn)生塑性變形,彈簧彈力下降,使其對(duì)車身的支撐高度不夠。 檢查時(shí),應(yīng)在汽車正常裝載情況下測(cè)量鋼板彈簧的弧高或螺旋彈簧的高度。 (2)后懸架發(fā)生剛性撞擊 后懸架經(jīng)常發(fā)生剛性撞擊的主要原因是彈簧元件變形或損壞;減振器失效;車輛超載等。 檢查時(shí),在排除了車輛超載原因后,應(yīng)著重檢查彈簧元件是否發(fā)生了塑性變形或折斷,減振器是否起減振作用等。 (3)后輪胎不正常磨損 后輪胎不正常磨損的主要原因是車輪
55、軸承止推間隙過大;懸架與車體連接處松動(dòng);側(cè)向拉桿變形或襯套損壞等。 檢查車輪軸承止推間隙,超過使用極限時(shí)應(yīng)更換軸承;松開制動(dòng)器并旋轉(zhuǎn)車輪,檢查車輪轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活,若軸承發(fā)響或有卡滯現(xiàn)象,說明軸承損壞;檢查懸架各連接部位是否松動(dòng),并按規(guī)定力矩緊固,同時(shí)檢查側(cè)向拉桿和襯套是否變形或損壞。 (4)減振器失效 無論是前懸架還是后懸架,減振器失效均是導(dǎo)致其發(fā)生故障的重要原因。減振器失效引起的故障現(xiàn)象為:汽車在不平路面上行駛時(shí),車身強(qiáng)烈振動(dòng)并連續(xù)跳動(dòng)。 減振器失效故障的主要原因是減振器連接銷脫落,橡膠襯套磨損破裂;減振器油量不足或內(nèi)有空氣;減振器閥與閥座貼合不良,密封不佳;減振器活塞與缸壁過度磨損等
56、。 檢查時(shí),應(yīng)首先檢查減振器連接銷、連接桿、橡膠襯套連接孔是否損壞、脫焊、脫落、破裂,同時(shí)觀察減振器外部有無滲漏油跡。若有滲漏油跡,應(yīng)進(jìn)一步查明滲漏原因。拆下減振器并向外拉動(dòng)活塞桿,若無阻力或卡滯,說明減振器失效。 3懸架系常見故障檢測(cè)診斷 (1)乘坐舒適性不良 乘坐舒適性不良是指汽車在凹凸不平的路面行車時(shí),車身產(chǎn)生的振動(dòng)不能迅速衰減,使乘坐性能受到破壞的現(xiàn)象。 1)故障主要原因。減振器不良,車輪輪胎不平衡,車輪定位不適當(dāng),輪胎氣壓不正常,彈性元件損壞,球頭防護(hù)套老化或損壞等。 2)故障診斷。一般可按以下程序進(jìn)行檢測(cè)確診:檢查輪胎(規(guī)格、氣壓和磨耗狀態(tài)),檢查減振器(泄漏、破損及
57、溫度),檢查彈簧(是否有折斷、變形或彈性減弱等損壞),檢查懸架桿件連接處(橡膠襯套老化或粘結(jié)、配合間隙過大),檢查車輪平衡。 (2)行駛不穩(wěn)定 行駛不穩(wěn)定是指汽車行駛時(shí)跑偏或車輛振動(dòng)大而持續(xù)發(fā)生的轉(zhuǎn)向輪擺頭等行駛不穩(wěn)定現(xiàn)象。 1)故障主要原因。減振器損壞或漏油、漏氣,彈簧彈性衰減或彈簧折斷,穩(wěn)定桿彈力下降、損壞車輪定位不當(dāng),車輪損壞或不平衡,懸架球頭銷磨損等。 2)故障診斷。一般可按以下程序進(jìn)行檢測(cè)確診:檢查輪胎(氣壓和磨耗狀態(tài)),檢查車輪(平衡和變形),檢查懸架系(球頭連接間隙、襯套磨損、減振器、穩(wěn)定桿及彈簧),檢查車輪定位,進(jìn)行行駛試驗(yàn)。 (3)懸架系異響 懸架系異響是指汽車行
58、駛時(shí)從前、后懸架發(fā)出的不正常噪聲。 1)故障主要原因。減振器損壞或漏油、漏氣,懸架系連接處松動(dòng),懸架件連接襯套磨損或潤(rùn)滑不良、球頭銷嚴(yán)重磨損、連接處間隙過大,輪轂軸承磨損嚴(yán)重、間隙過大,彈簧損壞或折斷,穩(wěn)定桿連接處損壞或松動(dòng)。 2)故障診斷。一般可按以下程序進(jìn)行檢測(cè)確診:檢查減振器(缺油、漏油或漏氣、損壞),檢查彈簧(折斷或損壞),檢查懸架連接是否松曠(球頭銷磨損、襯套損壞、連接松動(dòng)),檢查輪轂軸承間隙,檢查連接處潤(rùn)滑情況,進(jìn)行行駛試驗(yàn)。 懸架維修 除轎車外,汽車懸架中的彈性元件以鋼板彈簧應(yīng)用最多。另外,為加速車架與車身振動(dòng)的衰減以改善汽車的行駛平順性,在大多數(shù)汽車的懸架系統(tǒng)內(nèi)裝
59、有減振器。 (一)鋼板彈簧的維修 汽車的鋼板彈簧長(zhǎng)期使用后容易出現(xiàn)彈性減弱、鋼板裂紋或斷裂、主片襯套磨損等。 對(duì)弧高不合乎要求的鋼板彈簧,一般應(yīng)更換。另外,對(duì)修理過程中拆散開來的鋼板彈簧總成,應(yīng)逐片進(jìn)行磁粉或滲透探傷。若發(fā)現(xiàn)有疲勞裂紋產(chǎn)生,應(yīng)更換新片。在換新片時(shí),要選用與原規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度、寬度、厚度和弧高一致的板簧片。 大修時(shí)應(yīng)更換鋼板銷襯套,其與鋼板銷的配合間隙應(yīng)符合原廠要求。維護(hù)時(shí)鋼板銷與襯套配合間隙超過使用限度時(shí),應(yīng)成對(duì)換新。 重新裝配鋼板彈簧總成之前,應(yīng)認(rèn)真清除板簧片污垢和積銹。同時(shí),片間應(yīng)保持適量石墨潤(rùn)滑脂。該處的潤(rùn)滑脂主要起防腐作用,其次才是潤(rùn)滑作用。潤(rùn)滑作用不要很強(qiáng),
60、因片間的摩擦力可起消振作用、裝配過程中,要按規(guī)定數(shù)量配齊鋼板彈簧卡子,而且要求卡子內(nèi)側(cè)與鋼板彈簧兩側(cè)的間隙各為0.7-1.0mm,卡子套管與鋼板彈簧頂面距離為1.0-3.0mm左右,以保證鋼板彈簧能自由伸縮。鋼板彈簧卡子上的緊固螺栓應(yīng)從車內(nèi)側(cè)向外即朝向輪胎方向穿入,以免當(dāng)螺母松脫時(shí)螺栓在行車過程中脫出刮傷輪胎。裝配好的鋼板彈簧總成各片中部應(yīng)緊密貼合,相鄰兩片在總接觸長(zhǎng)度的1/4內(nèi)允許有少許間隙,但不得大于1.2mm。 (二)減振器的維修 對(duì)目前汽車上廣泛采用的雙向作用筒式減振器來說,主要的失效是活塞、工作缸筒閥門等磨損,以及各油封或密封墊圈失效。維修時(shí),對(duì)無漏油現(xiàn)象的,通常用經(jīng)驗(yàn)法檢驗(yàn)
61、其工作性能:將減振器兩端耳環(huán)各穿一鐵棒,一端用腳踩住,另一端用手上下拉壓。壓縮時(shí)有阻尼力但較小,伸長(zhǎng)時(shí)阻尼力明顯增大,表明工作性能良好。否則工作性能不良。有條件的可在試驗(yàn)臺(tái)上試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí),在規(guī)定強(qiáng)度、規(guī)定效率、規(guī)定行程下拉壓規(guī)定次數(shù),拉壓阻尼力應(yīng)分別達(dá)到規(guī)定值,并在試驗(yàn)完畢平放24h后應(yīng)無漏油現(xiàn)象。對(duì)使用中發(fā)現(xiàn)漏油的,可更換密封圈或油封。更換時(shí)不要碰傷刃口。對(duì)工作性能不良的,應(yīng)查明原因,若因活塞、缸筒磨損或閥門實(shí)效,則一般需換新;若系油臟、閥門堵塞或油量不足,則清洗、換油或添油。添加的油量應(yīng)符合規(guī)定,不要過多或過少。若無現(xiàn)成減振器油,可用50%的22號(hào)透平油及50%變壓器油混合而成。添加前應(yīng)用
62、1200-1300孔/cm2的金屬網(wǎng)過濾,同時(shí)應(yīng)特別注意勿讓金屬屑和棉紗混入。 為了提高轎車的舒適性,現(xiàn)代轎車懸架的垂直剛度值設(shè)計(jì)得較低,用通俗話來講就是很“軟”,這樣雖然乘坐舒適了,但轎車在轉(zhuǎn)彎時(shí),由于離心力的作用會(huì)產(chǎn)生較大的車身傾斜角,直接影響到操縱的穩(wěn)定性。為了改善這一狀態(tài),許多轎車的前后懸架增添橫向穩(wěn)定桿,當(dāng)車身傾斜時(shí),兩側(cè)懸架變形不等,橫向穩(wěn)定桿就會(huì)起到類似杠桿作用,使左右兩邊的彈簧變形接近一致,以減少車身的傾斜和振動(dòng),提高轎車行駛的穩(wěn)定性從外表上看似簡(jiǎn)單的懸架,包含著多種力的合作,決定著轎車的穩(wěn)定性、舒適性和安全性,是現(xiàn)代轎車十分關(guān)鍵的部件之一。 7.汽車懸架今后
63、須要解決的技術(shù) 被動(dòng)懸架在一定的時(shí)間內(nèi)仍將是應(yīng)用最廣泛的懸架系統(tǒng),通過進(jìn)一步優(yōu)化懸架結(jié)構(gòu)和參數(shù)可以繼續(xù)提升懸架性能。主動(dòng)懸架性能優(yōu)越,出于成本原因還只能成為高級(jí)轎車和賽車的裝備。它的研究重點(diǎn)在于高性能的作動(dòng)器和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制策略方面。半主動(dòng)懸架性能優(yōu)于被動(dòng)懸架,成本比主動(dòng)懸架低得多,應(yīng)該是今后懸架系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。研究性能可*,調(diào)節(jié)方便的可調(diào)阻尼減震器和算法簡(jiǎn)單有效的控制策略將是半主動(dòng)懸架走向大眾的必經(jīng)之路。 汽車懸架今后須要解決的技術(shù)有:a.油氣懸掛技術(shù):由油氣部件和彈簧系統(tǒng)共同支撐車體,根據(jù)汽車變化的承載量,由油氣部件調(diào)節(jié)懸架的水平位置,使彈簧保持正常的使用位置。
64、b.阻尼可調(diào)節(jié)減震器:由傳感器感知汽車行駛時(shí)的狀況,包括載荷的大小、路面的不平、是否轉(zhuǎn)彎、是否加速或制動(dòng)等,經(jīng)電子控制單元分析判斷,通過電磁閥液壓系統(tǒng),調(diào)節(jié)減震器的阻尼。此項(xiàng)技術(shù)又成為半主動(dòng)懸架技術(shù)。c.全主動(dòng)懸架技術(shù):通過電液系統(tǒng)不僅調(diào)節(jié)阻尼而且調(diào)節(jié)彈力、水平位置等。 從外表上看似簡(jiǎn)單的懸架,包含著多種力的合作,決定著轎車的穩(wěn)定性、舒適性和安全性,是現(xiàn)代轎車十分關(guān)鍵的部件之一。隨著汽車結(jié)構(gòu)和功能的不斷改進(jìn)和完善,研究汽車振動(dòng),設(shè)計(jì)新型懸架電控系統(tǒng),將振動(dòng)控制到最低水平是提高現(xiàn)代汽車品質(zhì)的重要措施。目前,汽車懸架系統(tǒng)已進(jìn)入到利用電子控制器進(jìn)行控制的時(shí)代。運(yùn)用較優(yōu)的控制方法,得到高性能
65、的減振效果,且使能耗盡可能的低,是汽車懸架系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。 結(jié)束語 彈性元件使車架和車橋之間彈性聯(lián)系,承受和傳遞垂直載荷,緩和及抑制不平路面所引起的沖擊,導(dǎo)向裝置用來傳遞縱向力、側(cè)向力及其力矩,并保證車輪相對(duì)于車架或車身有一定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;減振器用以加快振動(dòng)的衰減,限制車身和車輪的振動(dòng)。由此可見,上述三個(gè)組成部分分別起緩沖、導(dǎo)向和減振作用,三者聯(lián)合起到共同傳力的作用。為防止車身在不平路面行駛或轉(zhuǎn)向時(shí)發(fā)生過大的橫向傾斜,部分汽車還裝有輔助彈性元件----橫向穩(wěn)定器和平衡桿。 需要指出的是:任何懸架只要具備上述功用,在結(jié)構(gòu)上并非需要有以上全套裝置。如一般汽車上廣泛采用的
66、多片鋼板彈簧懸架,它既有緩沖、減振的功能,又擔(dān)負(fù)起傳力和導(dǎo)向的任務(wù),因此,不需要再安裝導(dǎo)向機(jī)構(gòu),甚至不要減振器(如后懸架)。 現(xiàn)代汽車除了保證其基本性能,即行駛性、轉(zhuǎn)向性和制動(dòng)性等之外,目前正致力于提高安全性與舒適性,向高附加價(jià)值、高性能和高質(zhì)量的方向發(fā)展。對(duì)此,尤其作為提高操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性的轎車懸架必須進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。舒適性是汽車最重要的使用性能之一。舒適性與車身的固有振動(dòng)特性有關(guān),而車身的固有振動(dòng)特性又與懸架的特性相關(guān)。懸架是汽車上的重要總成之一,它把車身和車輪彈性地連接在一起。懸架與汽車的多種使用性能有關(guān),為滿足這些性能,懸架系統(tǒng)必須能滿足這些性能的要求:首先,懸架系統(tǒng)要保證汽車有良好的行駛平順性,對(duì)以載人為主要目的的轎車來講,乘員在車中承受的振動(dòng)加速度不能超過國(guó)標(biāo)規(guī)定的界限值。其次,懸架要保證車身和車輪在共振區(qū)的振幅小,振動(dòng)衰減快。再次,要能保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性,一方面懸架要保證車輪跳動(dòng)時(shí),車輪定位參數(shù)不發(fā)生很大的變化,另一方面要減小車輪的動(dòng)載荷和車輪跳動(dòng)量。還有就是要保證車身在制動(dòng)、轉(zhuǎn)彎、加速時(shí)穩(wěn)定,減小車身的俯仰和側(cè)傾。最后要保證懸架系統(tǒng)的可*性,
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