吉林大学汽车设计课件第六章.ppt

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1、第六章悬架设计第一节概述第二节悬架结构形式分析第三节悬架主要参数的确定第四节弹性元件计算第五节独立悬架导向机构的设计第六节减振器第七节悬架的结构元件第一节概述一、功用弹性连接车架（车身）与车轴（车轮）传递作用在车轮与车架（车身）之间的一切力和力矩缓和路面传给车架（车身）的冲击载荷，缓和振动，保证行驶平顺性保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力第一节概述二、组成弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器第一节概述三、设计要求1.保证汽车有良好的行驶平顺性2.具有合适的衰减振动能力3.保证汽车有良好的操纵稳定性4.汽车制动或加速时要保证车身稳

2、定，减少车身纵倾，转弯时车身侧倾角要合适5.有良好的隔声能力6.结构紧凑、占用空间尺寸要小7.可靠地传递各种力和力矩，在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命第一节概述四、分类第一节概述四、分类——独立悬架第二节悬架结构形式分析一、非独立悬架和独立悬架第二节悬架结构形式分析二、独立悬架结构方式分析第二节悬架结构形式分析二、独立悬架结构方式分析①侧倾中心位置高，它到车身质心距离短，则侧倾力臂及力矩小，车身侧倾角小。侧倾中心位置高，车身侧倾时轮距变化大，轮胎磨损↑②主销后倾角变化大转向轮易摆振；外倾角变化大影响直线行驶稳定性和轮距变化，轮胎磨损速度↑③轮距变化影响轮胎磨损速度④悬架侧

3、倾角刚度影响车厢侧倾角大小⑤悬架横向刚度小，转向轮容易摆振⑥占用空间大小影响发动机布置、拆装的方便性第二节悬架结构形式分析三、前后悬架方案的选择1.前后悬架的匹配第二节悬架结构形式分析三、前后悬架方案的选择2.三种匹配方式1）前、后轮采用非独立悬架第二节悬架结构形式分析三、前后悬架方案的选择2.三种匹配方式1）前、后轮采用非独立悬架上述优缺点是指一副钢板弹簧而言，如果前后轴（桥）四个车轮都装有纵置钢板弹簧，对整车来说又有下述缺点：（1）汽车转弯行驶有轴转向效应：对前轴增加不足转向趋势；对后桥增加过多转向趋势。为克服后者，轿车要求将后悬架的前吊耳位置布置低些。（2）前悬架采用纵置钢板弹簧，前轮容

4、易摆振，汽车操纵稳定性变坏。应用：中、重型货车第二节悬架结构形式分析三、前后悬架方案的选择2.三种匹配方式1）前、后轮采用非独立悬架第二节悬架结构形式分析三、前后悬架方案的选择2.三种匹配方式1）前、后轮采用非独立悬架第二节悬架结构形式分析三、前后悬架方案的选择2.三种匹配方式2）前轮独立、后轮非独立（1）目前轿车前轮多采用车轮上、下跳动时，车轮定位参数变化小的麦弗逊式悬架，因而可以保证前轮不易发生摆振现象，使汽车有良好的操纵稳定性。麦弗逊式悬架优、缺点见前述。除此之外，两前轮装上麦弗逊式悬架以后，当主销轴线的延长线与地面的交点位于轮胎胎冠印迹中心外侧时，具有负主销偏移距rs，有利于制动稳定性

5、第二节悬架结构形式分析三、前后悬架方案的选择2.三种匹配方式2）前轮独立、后轮非独立（2）前悬架采用双横臂式独立悬架、后悬架采用纵置钢板弹簧非独立悬架时，可通过将双横臂中的上横臂支承轴销的轴线布置成前高后低状，使悬架的纵向运动瞬心位于能减少制动前俯角处，使制动时车身纵倾减少，达到保持车身有良好的稳定性能。第二节悬架结构形式分析三、前后悬架方案的选择2.三种匹配方式3）前、后轮独立轿车前轮用麦弗逊式悬架，后轮用扭转梁随动臂式后悬架。用的非常广泛。第二节悬架结构形式分析三、前后悬架方案的选择2.三种匹配方式3）前、后轮独立——橡胶衬套因橡胶衬套横截面方向上，按对角线方向开有楔形孔。结果在不同方向衬

6、套的刚度不一样。即：在汽车纵轴线方向衬套的刚度小；衬套的纵向刚度大；衬套的总扭转刚度大b、c两项大的原因是：转向行驶时，车轮与地面之间作用有侧向力FY1、FY2→简化作用到衬套上的力F1、F2和力矩M1、M2→在F1和F2作用下衬套内、外侧相对移动，同时处于橡胶衬套内径处的金属隔套突肩压紧橡胶衬套，使之纵向刚度↑，扭转刚度↑。→减轻轴转向效应，操纵稳定性好。第二节悬架结构形式分析四、弹性元件分析第二节悬架结构形式分析四、弹性元件分析①变厚少片簧比多片减少20%～40%的质量；油气弹簧比多片钢板弹簧轻50%②扭杆弹簧本身固定在车架上，∴簧下质量小。③板簧轴销处要求每天或行驶500公里保养一次，即

7、加注润滑脂。④板簧在交变应力作用下，并有污泥、浊水腐蚀，易产生细而深裂纹→疲劳裂纹。板簧寿命好路10～15万Km坏路1～1.5万Km一般4～5万Km空气弹簧气囊寿命是板簧四倍.第二节悬架结构形式分析五、辅助元件分析1.横向稳定器通过减小悬架垂直刚度，能降低车身振动固有频率，达到改善平顺性的目的。但因为悬架侧倾角刚度和悬架垂直刚度之间是正比关系，所以减小垂直刚度同时会减小侧倾角刚度，并使车厢侧倾角增