《汽車構造（下）》22-懸架

第二十二章懸架第一節(jié)概述第二節(jié)減振器第三節(jié)彈性元件第四節(jié)非獨立懸架第五節(jié)獨立懸架第六節(jié)多軸汽車的平衡懸架第七節(jié)主動懸架和半主動懸架第一節(jié)概述懸架的功用和組成

懸架是車架與車橋或承載式車身與車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱。

它一般都由彈性元件、減振器和導向機構(縱、橫向推力桿)等三部分組成。這三個組成部分分別起緩沖、減振和導向的作用，然而三者共同的任務是傳力。懸架系統(tǒng)的自然振動頻率第一節(jié)概述式中,g為重力加速度；f為懸架垂直變形(撓度)；M為懸架簧載質(zhì)量；K(K＝Mg／f)為懸架剛度。汽車懸架的類型

汽車懸架可分為兩大類：非獨立懸架和獨立懸架。第二節(jié)減振器減振器的功用及工作原理為加速車架與車身振動的衰減，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)部裝有減振器。減振器和彈性元件是并聯(lián)安裝的。雙向作用筒式減振器的工作原理

雙向作用筒式減振器的工作原理可分為壓縮和伸張兩個行程加以說明。第二節(jié)減振器雙向作用筒式減振器示意圖彈性元件的類型

汽車懸架系統(tǒng)中采用的彈性元件主要有鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、氣體彈簧和橡膠彈簧等幾種結構形式。鋼板彈簧

鋼板彈簧是汽車懸架中應用最廣泛的一種彈性元件。它是由若干片等寬但不等長(厚度可以相等，也可以不相等)的合金彈簧片組合而成的一根近似等強度的彈性梁。第三節(jié)彈性元件少片變截面鋼板彈簧

少片變截面鋼板彈簧是由單片或2~3片變厚度斷面的彈簧片構成的。螺旋彈簧

螺旋彈簧廣泛應用于獨立懸架，特別是前輪獨立懸架中。然而，在有些轎車的后輪非獨立懸架中，其彈性元件也采用螺旋彈簧。螺旋彈簧和鋼板彈簧相比，具有以下優(yōu)點：無需潤滑，不忌泥污；它所需的縱向安裝空間不大；彈簧本身質(zhì)量小。第三節(jié)彈性元件第三節(jié)彈性元件扭桿彈簧

扭桿彈簧本身是一根由彈簧鋼制成的扭桿，如圖所示。扭桿斷面通常為圓形，少數(shù)為矩形和管形，其兩端形狀可以做成花鍵、方形、六角形或帶平面的圓柱形等，以便一端固定在車架上，另一端固定在懸架的擺臂上，擺臂則與車輪相連。氣體彈簧

氣體彈簧是在一個密封的容器中充入壓縮氣體(氣壓為0.5～

1MPa)，利用氣體的可壓縮性實現(xiàn)其彈簧作用的。這種彈簧的剛度是可變的，故它具有比較理想的變剛度特性?？諝鈴椈煽諝鈴椈捎心沂娇諝鈴椈珊湍な娇諝鈴椈蓛煞N。油氣彈簧油氣彈簧的形式有單氣室、雙氣室以及兩級壓力式等。第三節(jié)彈性元件橡膠彈簧

橡膠彈簧是利用橡膠本身的彈性來起彈性元件的作用。它可以承受壓縮載荷與扭轉(zhuǎn)載荷。橡膠彈簧多用作懸架的副簧和緩沖塊。第三節(jié)彈性元件第四節(jié)非獨立懸架非獨立懸架因其結構簡單、工作可靠，被廣泛應用于貨車的前、后懸架。在轎車中，非獨立懸架一般僅用作后懸架。縱置鋼板彈簧非獨立后懸架縱置鋼板彈簧非獨立前懸架東風EQ1090E型汽車后懸架漸變剛度鋼板彈簧為提高汽車的平順性，有的輕型貨車后懸架采用將副簧置于主簧下面的漸變剛度鋼板彈簧。螺旋彈簧非獨立懸架螺旋彈簧非獨立懸架一般只用作轎車的后懸架。

第四節(jié)非獨立懸架空氣彈簧非獨立懸架采用空氣彈簧懸架時，容易實現(xiàn)車身高度的自動調(diào)節(jié)。

第四節(jié)非獨立懸架第五節(jié)獨立懸架獨立懸架的優(yōu)點：

1)兩側(cè)車輪可以單獨運動而互不影響，可減少車架和車身的振動，而且有助于消除轉(zhuǎn)向輪不斷偏擺的不良現(xiàn)象。

2)減少了汽車的非簧載質(zhì)量，使懸架所受到的沖擊載荷小，可以提高汽車的平均行駛速度。

3)可使汽車質(zhì)心下降，提高了汽車行駛穩(wěn)定性；同時能給予車輪較大的上下運動的空間，因而可以將懸架剛度設計得較小，使車身振動頻率降低，以改善行駛平順性。獨立懸架的缺點：結構復雜，制造成本高；保養(yǎng)維修不便；輪胎磨損較嚴重。

獨立懸架的分類

獨立懸架的結構類型很多，按車輪運動形式可分成四類：

1)車輪在汽車橫向平面內(nèi)擺動的懸架(橫臂式獨立懸架，圖a)。

2)車輪在汽車縱向平面內(nèi)擺動的懸架(縱臂式獨立懸架，圖b)。

3)車輪沿主銷移動的懸架，其中包括燭式懸架(圖c)和麥弗遜式懸架(滑柱連桿式懸架，圖d)。

4)車輪在汽車的斜向平面內(nèi)擺動的懸架（單斜臂式獨立懸架，圖e）。第五節(jié)獨立懸架橫臂式獨立懸架

橫臂式獨立懸架分為單橫臂式和雙橫臂式兩種。雙橫臂式獨立懸架

在兩擺臂不等長的懸架中，如兩臂長度選擇適當，可以使車輪和主銷的角度以及輪距的變化都不太大。

第五節(jié)獨立懸架a)b)縱臂扭轉(zhuǎn)梁式獨立懸架第五節(jié)獨立懸架縱臂式獨立懸架縱臂式獨立懸架有單縱臂式和雙縱臂式兩種。

麥弗遜式懸架單斜臂式獨立懸架第五節(jié)獨立懸架橫向穩(wěn)定器

近代轎車的懸架一般都很軟，在高速行駛中轉(zhuǎn)向時，車身會產(chǎn)生很大的橫向傾斜和橫向角振動。為減少這種橫向傾斜，往往在懸架中加設橫向穩(wěn)定器。用得最多的是桿式橫向穩(wěn)定器。第五節(jié)獨立懸架第六節(jié)多軸汽車的平衡懸架平衡懸架

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。第七節(jié)主動懸架和半主動懸架主動懸架及其分類懸架系統(tǒng)的剛度和阻尼特性能根據(jù)汽車的行駛條件（車輛的運動狀態(tài)和路面狀況等）進行動態(tài)自適應調(diào)節(jié)，使懸架系統(tǒng)始終處于最佳減振狀態(tài)，稱為主動懸架。主動懸架系統(tǒng)按其是否包含動力源可分為全主動懸架（有源主動懸架）和半主動懸架（無源主動懸架）系統(tǒng)兩大類。全主動懸架全主動懸架就是根據(jù)汽車的運動和路面狀況，適時地調(diào)節(jié)懸架的剛度和阻尼，使其處于最佳減振狀態(tài)。第七節(jié)主動懸架和半主動懸架半主動懸架

半主動懸架不考慮改變懸架的剛度，而只考慮改變懸架的阻尼，因此它是由無動力源且只有可控的阻尼元件組成。由于半主動懸架結構簡單，工作時幾乎不消耗車輛動力，而且還能獲得與全主動懸架相近的性能，故有較好的應用前景。半主動懸架按阻尼級又可分成有級式和無級式兩種。有級式半主動懸架