公路运输教案-悬架.docVIP

汽车构造教案 课程名称 汽车构造 课时 授课班级 教学方式 讲授 课 题 任课教师 教学目 的与要求 1．掌握悬架的作用； ２．掌握典型性悬架的结构； ３．掌握常见的减震器工作原理； ４．了解电控车身高度自动调节和空气悬架装置的工作原理。 重、难点 教学内容 悬架 　 20.1概述 汽车悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间弹性连接的部件。 汽车悬架主要有弹性元件、减震器和导向机构三个基本部分组成。 弹性元件使车架（或车身）与车桥（或车轮） 之间实现弹性连接，用来承受并传递垂直载荷，缓和不平路面、紧急制动、加速和转弯引起的冲击。 减振器用来衰减由于弹性系统受到冲击后引起的振动，很多汽车在悬架中设有专门的减振器。导 向机构是用来使车轮(特别是转向轮)按一定运动轨迹相对于车身运动，同时以上三者兼有传递力的作用。 若钢板弹簧作为弹性元件时，它本身兼有导向作用可不另设导向机构。在多数的轿车和客车上，为防止车身的转向等情况发生过大的横向倾斜，在悬架中还设有辅助弹性元件—横向稳定器,用以提高侧倾的刚度 使汽车具有不足转向特性,改善气车的操纵稳定性和行驶的平顺性。 20.2汽车悬架的功用和类型 1、汽车悬架的功用 汽车悬架的功用如下： ①抑制、缓和由不平路面引起的振动和冲击； ②传递汽车垂直力以外，还传递其它个方向的力和力矩； ③保证车轮和车身（或车架）之间有确定的运动关系，使汽车具有良好的驾驶性能。 2、汽车悬架的分类 按照控制形式不同，悬架可分为被动式悬架和主动式悬架两大类。 目前多数汽车上采用被动式悬架，如图20-1所示。被动式悬架的含义是，汽车姿态（状态）只能被动地取决于路面。行驶状况和汽车的弹性元件、导向装置以及减振器这些机械零件。主动悬架可以根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼，从而使车辆能主动地控制垂直振动及其车身或车架的姿态。 该系统通常由传感器、控制阀、执行机构和悬架系统组成。 根据汽车导向装置的不同，悬架又可分为独立悬架和非独立悬架。如图20-2所示。 非独立悬架的特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上，车轮连同车桥一起通过弹性元件悬挂在车架或车身上。当一侧车轮受到冲击时会直接影响到另一侧车轮。非独立悬架由于簧载质量比较大，特别是汽车高速行驶、悬架受到较大的冲击载荷时，汽车平顺性较差。 独立悬架的两侧车轮分别独立地与车架或车身弹性地连接，当一侧车轮受到冲击时，基运动不会直接影响到另一侧车轮。独立悬架所采用的车桥是断开式的，这样可使发动机降低安装位置，有利于降低汽车重心，并使结构紧凑。独立悬架允许前轮有较大的跳动空间，这样便于选择较软的弹性元件使平顺性得到改善。同时，独立悬架簧载质量小，可提高汽车车轮的附着性能。 20.3弹性元件及典型悬架 20.3.1钢板弹簧 钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧和橡胶弹簧，其中钢板弹簧使用的最为广泛。 普通钢板弹簧的构造及布置形式 钢板弹簧一般构造如图20-3所示。它是由若干片等宽但不等长（厚度可以相等，也可以不相等）的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。 钢板弹簧3的第一片（最长的一片）称为主片，其两端弯成卷耳1，内装青铜或塑料、橡胶、粉沫冶金制成的衬套，以便用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳作铰链连接。钢板弹簧的中部一般用U形螺栓与车桥固定。 中心螺栓4用以连接各弹簧片，并保证装配时各片的相对位置。中心螺栓距两端卷耳中心的距离可以相等（称对称式钢板弹簧，如图20-3a所示），也可以不相等（称为非对称式钢板弹簧，如图20-3b所示）。 当钢板弹簧安装在汽车悬架中，所承受的垂直载荷为正向时，各个力的方向和作用点如图20-3b中箭头所示。各弹簧片都受力变形，有向上拱弯的趋势。这时，车桥和车架便互相靠近。当车桥与车架直相远离时，钢板弹簧所受的正向垂直载荷和变形便逐渐减小，有时甚至会反向。 为了增加主片卷耳的强度，通常将第二片末端也变成卷耳，包在主片的外面（亦称包耳），且留有较大的间隙，使得弹簧变形时各片有相对滑动。有些悬架中的钢板弹簧两端不做成卷耳，而采用其它的支承连接方式。 连接各片的构件，除中心螺栓以外，还有若干个弹簧夹（亦称回弹夹）2，其主要作用是当钢板弹簧反向变形（即反跳）时，使各片不致互相分开，以免主片单独承载、此外，还可防止各片横向错动。弹簧夹用铆钉铆接在与之相连的最下面弹簧片的端部。弹簧夹的两边用螺栓了连接，在螺栓上有套管6顶住弹簧夹的两边，以免将弹簧片夹得过紧。在螺栓套管与弹簧片之间有一定间隙（不小于1.5mm）。以保证弹簧变形时，各片可以相互滑移。 钢板弹簧在载荷作用下变形时，各片之间有相对滑动而产生摩擦，片间的摩擦力可以促进车架振动的衰减。但各片间的干摩擦使弹簧各片加速磨损，这是不利的。为减少弹簧片间的磨损，在装合钢板