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1、项目1,汽车构造之车架,目录,01,任务导入,02,03,04,知识介绍,完成作业,任务实施,任务1,张先生在购买速腾和高尔夫之间纠结，后来听人说速腾是独立悬架，高尔夫不是，请你介绍独立悬架的优势。,01,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。,第一节 概 述,悬架的功用和组成,1）悬架的功用 （此处放视频） （1）传力作用：把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架（或承载式车身）上，保证汽车的正常行驶。,（2）缓冲减振的作用：利用弹性元件和减振器起到缓冲减振的作用；,悬架的功用和组成,1）悬架的功用 （此处放视频）（
2、3）导向作用利用悬架的某些传力构件使车轮按一定轨迹相对于车架或车身跳动，（4）防止侧倾：利用悬架中的辅助弹性元件横向稳定器，防止车身在转向等行驶情况下发生过大的侧向倾斜。,悬架的功用和组成,弹性元件：减振器：导向机构(纵、横向推力杆）横向稳定器：功能：缓冲、减振、导向、传力并非要全部装置,缓和冲击使震动迅速衰减使车轮按一定的轨迹相对于车架和车身跳动防止车身产生过大侧倾,悬架的类型,非独立悬架：独立悬架：,1）非独立悬架,非独立悬架的特点是：两侧车轮通过整体式车桥相连，车轮连同车桥一起通过悬架与车架或车身相连。,2）独立悬架,车桥做成断开的，每一侧的车轮可以单独的通过悬架与车架或车身连接，两侧车
3、轮可以单独跳动，互不影响。,独立悬架的优点,在一定范围内，两侧车轮可以单独运动而不相互影响。在不平的道路上可减少车架和车身的振动。悬架所受到的冲击载荷小，故采用独立悬架可以提高汽车的平均行驶速度。采用断开式车桥，发动机总成的位置可以降低和前移；同时给予车轮较大的上下运动的空间，悬架刚度可以设计得较小，使车身振动频率降低，以改善行驶平顺性。,独立悬架的缺点,独立悬架结构复杂，制造成本高；保养维修不便；在一般情况下，车轮跳动时，由于车轮外倾角与轮距变化较大，轮胎磨损较严重。 独立悬架广泛的应用在现代汽车上，特别是轿车的转向轮。越野车也可使用独立悬架，可保证车轮和路面保持良好的接触，增大驱动力，也可
4、增大离地间隙。,悬架的组成,弹性元件：减振器：导向机构(纵、横向推力杆）横向稳定器：功能：缓冲、减振、导向、传力并非要全部装置,缓和冲击使震动迅速衰减使车轮按一定的轨迹相对于车架和车身跳动防止车身产生过大侧倾,弹性元件,钢板弹簧，同时具有弹性元件和导向机构的作用。螺旋弹簧，广泛用于独立悬架，有等螺距不变刚度螺旋弹簧和变螺距变刚度螺旋弹簧两类。扭杆弹簧气体弹簧，又有囊式空气弹簧、膜式空气弹簧和油 气弹簧等三类橡胶弹簧,一般载货汽车,轿车,重型载货汽车,弹性元件,之 钢板弹簧,结构： 由若干片等宽但不等长（厚度可相等也可不相等）的合金弹簧片组成的一根近似等强度的弹性梁。作用：既有弹性元件的作用，又
5、可起到导向和减振作用。,螺母,弹性元件,一、钢板弹簧,中心螺栓距两端卷耳中心的距离相等时，称为对称式钢板弹簧，不相等时，称为非对称式钢板弹簧。多片式钢板弹簧可以同时起到缓冲、减振、导向和传力的作用，用于货车后悬架可以不装减振器。,弹性元件,钢板弹簧优缺点,优点：结构简单，工作可靠，成本低廉，维修方便。它既是悬架的弹性元件，又是悬架的导向装置。它的一端与车架铰接，可以传递各种力和力矩，并决定车轮的跳动轨迹。它本身也有一定的摩擦减震作用。,弹性元件,缺点：只能用于非独立悬架，重量较重，刚度大，舒适性差，纵向尺寸较长，不利于缩短汽车的前悬和后悬，与车架连接处的钢板弹簧销容易磨损等。,钢板弹簧优缺点,
6、弹性元件,钢板弹簧，同时具有弹性元件和导向机构的作用。螺旋弹簧，广泛用于独立悬架，有等螺距不变刚度螺旋弹簧和变螺距变刚度螺旋弹簧两类。扭杆弹簧气体弹簧，又有囊式空气弹簧、膜式空气弹簧和油 气弹簧等三类橡胶弹簧,一般载货汽车,轿车,重型载货汽车,弹性元件,二、螺旋弹簧,广泛应用于独立悬架，在有些轿车的后轮非独立悬架中，其弹性元件也采用螺旋弹簧,弹性元件,优点：无需润滑，不忌污泥；安置它所需的纵向空间不大；弹簧本身质量小,缺点：螺旋弹簧本身没有减振作用，必须另装减振器。此外，螺旋弹簧只能承受垂直载荷，故必须装设导向机构以传递垂直力以外的各种力和力矩。,螺旋弹簧,弹性元件,钢板弹簧，同时具有弹性元件
7、和导向机构的作用。螺旋弹簧，广泛用于独立悬架，有等螺距不变刚度螺旋弹簧和变螺距变刚度螺旋弹簧两类。扭杆弹簧气体弹簧，又有囊式空气弹簧、膜式空气弹簧和油 气弹簧等三类橡胶弹簧,一般载货汽车,轿车,重型载货汽车,弹性元件,三、扭杆弹簧,功用：当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转变形，以保证车轮与车架弹性连接。,扭杆,摇臂,弹性元件,扭杆弹簧优点：,扭杆弹簧单位质量的蓄能量是钢板弹簧的倍，比螺旋弹簧也高，因此，采用扭杆弹簧的悬架质量较轻，结构较简单，不需润滑，易实现车身高度的自动调节布置比较方便，可横可纵。,弹性元件,钢板弹簧，同时具有弹性元件和导向机构的作用。螺旋弹簧，广泛用于独立
8、悬架，有等螺距不变刚度螺旋弹簧和变螺距变刚度螺旋弹簧两类。扭杆弹簧气体弹簧，又有囊式空气弹簧、膜式空气弹簧和油 气弹簧等三类橡胶弹簧,一般载货汽车,轿车,重型载货汽车,弹性元件,气体弹簧变刚度,气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体，利用气体可压缩性实现弹簧的作用。特点：作用在弹簧上的载荷增加时，容器中气压升高，弹簧刚度增大；反之，当载荷减小时，气压下降，刚度减小。气体弹簧具有理想的变刚度特性。空气弹簧油气弹簧,弹性元件,空气弹簧,囊式空气弹簧膜片空气弹簧可改变高度、刚度特点：质量小、寿命长、高度尺寸大，弹簧刚性可变,囊式空气弹簧,膜片空气弹簧,气体弹簧变刚度,弹性元件,2.油气弹簧,特点：
9、油气弹簧一般以惰性气体氮为弹性介质，用油液作为传力介质，由气体弹簧和相当于减振器的液压缸组成。,油气分隔式,油气不分割式,气体弹簧变刚度,弹性元件,弹性元件,橡胶弹簧,优点：单位质量的蓄能量较金属弹簧多，隔音蓄能好，工作无噪音，不需要润滑由于橡胶的内摩擦较大，具有一定的减震能力。用途：悬架副簧和缓冲块,悬架的组成,弹性元件：减振器：导向机构(纵、横向推力杆）横向稳定器：功能：缓冲、减振、导向、传力并非要全部装置,缓和冲击使震动迅速衰减使车轮按一定的轨迹相对于车架和车身跳动防止车身产生过大侧倾,减震器,作用：使震动迅速衰减，改善行驶平顺性,减震器,液力减震器原理：,当汽车震动时，减震器壳体内的油
10、液往复地从内腔通过一些窄小的孔隙流入另一腔，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。阻尼力的大小随车架和车桥相对速度的变化而变化，并且与油液的粘度有关。,减震器,对减振器要求,在悬架压缩行程减振器阻尼力应较小，以便充分利用弹元件的弹性来缓和冲击。 在悬架伸张行程内，减振器的阻尼力应较大，以求迅速减振。 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截面积，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。,减震器,减振器的分类,按其作用方式不同 双向作用式减振器（压缩和伸张）单向作用式减振器（伸张行程）,减震器,双向作用筒式减振器,伸张阀,流通
11、阀,压缩阀,补偿阀,活塞杆,防尘罩,活塞,储油钢桶,导向座,减震器,双向作用筒式减振器,伸张阀,流通阀,压缩阀,补偿阀,压缩行程压缩阀的节流阻力随活塞的运动速度而变化伸张行程阻尼力也应随活塞的运动速度而变化伸张阀弹簧刚度和预紧力比压缩阀大，伸张阀小于压缩阀及相应的缝隙通道截面积总和,减震器,悬架的组成,弹性元件：减振器：导向机构(纵、横向推力杆）横向稳定器：功能：缓冲、减振、导向、传力并非要全部装置,缓和冲击使震动迅速衰减使车轮按一定的轨迹相对于车架和车身跳动防止车身产生过大侧倾,导向机构,独立悬挂上的弹性元件，大多只能传递垂直载荷而不能传递纵向力和横向力，必须另设导向机构，以承受传递车轮传递
12、过来的纵向力和力矩以及侧向力。悬架导向机构决定着车轮定位参数及其动态性能，是悬架的关键部件之一。,导向机构的作用：,(1)当车轮与车身产生相对运动时，保证轮距变化在一定的范围之内，以免轮胎过早磨损。(2) 转弯时，应使车轮与车身倾斜方向相同，增加汽车的不足转向效应；(3)车辆加速和制动时能保持车身稳定，减少车身纵倾的可能性；(4)制动时，悬架导向机构的运动应使车身具有抗点头的作用；加速时有抗俯仰的作用；,导向机构,悬架导向机构的结构形式有很多，根据不同的用途也有多种。轿车上，对于整体式车轴，主要有导向机构形式有板簧式、A形架式、双横臂式、双纵臂式、拖曳臂式和柔性梁式。对于独立悬架，主要有单(双
13、)纵臂式、双横臂式、麦弗逊撑杆式、多连杆式、拖曳臂式、半拖曳臂式和摆动轴式等。,横向稳定杆,横向稳定杆（sway bar, anti-roll bar, stabilizer bar），又称防倾杆、平衡杆，是汽车悬架中的一种辅助弹性元件。它的作用是防止车身在转弯时发生过大的横向侧倾，尽量使车身保持平衡。目的是减少汽车横向侧倾程度和改善平顺性。,横向稳定器主要由U形横向稳定杆、连接杆和支座组成，支座固定在车身上，稳定杆两端通过连杆与下摆臂相连。当车身只作垂直移动而两侧悬架变形相等时，横向稳定杆在支座的套筒内自由转动，横向稳定杆不起作用。,横向稳定杆,当两侧悬架变形不等，车身相对路面发生侧向倾斜时，车架的一侧移近弹簧下支座，稳定杆的同侧末端就相对车架向上抬起，而另一侧车架远离弹簧座，相应一侧横向稳定杆的末端应相对车架下移。同时，横向稳定杆中部对于车架没有相对运动，而稳定杆两边的纵向部分向不同方向偏转，于是稳定杆被扭转。弹性的稳定杆所产生的扭转的内力矩就妨碍了悬架弹簧的变形，因而减小了车身的横向倾斜和横向角振动。,04,项目实施,完,
