弹性元件和减震器0001

1、汽车底盘构造与维修课程教案课题弹性元件和减震器课时周次授课日期周次授课方式及手段讲授、演示、讨论、多媒体教 学 目 标知识点1、气体弹簧的工作原理2、钢板弹簧、螺旋弹簧的结构及特点减震器的类型及结构能力点能分析不同类型的弹性元件特点能分析不同类型减震器的特点教 学 重 难 占重点：钢板弹簧、螺旋弹簧结构特点。难点：钢板弹簧、螺旋弹簧结构特点。教 学 过 程一、用提冋的方式复习上次课的内容1、车桥有哪几种？有何作用？2、何为车轮定位？各参数的作用是什么？二、讲解弹性元件的功用、工作原理、构造及特点结构 设 计抓住每种类型的特点，同时注意总结其异同点。在讲解弹性元件的构造 时可以多进行动画演示以助

2、于学生理解和掌握。三、分析钢板弹簧、螺旋弹簧和气体弹簧的功用和工作原理此过程应抓住其相同点和它本身的特点进行分析，注意强调使用注意事 项。四、启发性提问1、汽车上为什么要安装弹性元件？2、汽车上采用的弹性元件有哪几种？各有何特点？五、总结并布置课后作业弹性元件有哪几种？各有何特点？六、结束由老师引导思路对本次课内容作一个系统回忆。一、悬架的概说1、悬架的功用:要 教 学 内 容-连接车桥和车架;传递二者之间的各种作用力和力矩;抑制并减小由于路面不平而引起的振动，保持车身和车轮之间正确的运动关 系，保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性缓冲、减振、导向及稳定2、悬架的结构组成悬架一般由弹性元件、导向装

3、置和减振器等组成1 弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷，缓冲并抑制不平路面所引起的冲击2减振器用以加快振动的衰减，使车身和车轮的振动得以控制3导向装置是用来传递纵向力、侧向力及其力矩，并保证车轮有正确的运动关 系4横向稳定器 是一种辅助弹性元 件，以防止车身在 不平路面上行驶或转向 时发生过大的横向倾斜3、悬架的性能指标车身自然振动频率亦称振动系统的固有频率是影响汽车行驶平顺性的悬架重 要性能指标之一n l/an jo/M 回g 重力加速度；f悬架垂直变形挠度；M 悬架簧载质量；cMg/f 悬 架刚度：指使车轮中心相对于车架和车 身向上移动的单位距离即使悬架产生 单位垂直压缩变形所需加于悬架上

4、的垂直载荷。1在悬架所受垂直载荷一定时，悬架刚度愈小，那么自然振动频率愈低。但悬架 刚度愈小，在一定载荷下悬架垂直变形就愈大，即车轮上下跳动所需要的空间 愈大，如簧载质量大的货车2当悬架刚度一定时，簧载质量愈大，那么悬架垂直变形愈大，而频率愈低。故空车行驶时的车身自然振动频率要比满载行驶时的高。簧载质量变化范围愈大,那么频率变化范围也愈大。为了使簧载质量从相当于汽车空载到满载的范围内变化时或变化很小，就需要将悬架刚度做成可变的，即空车时悬架刚度小，而载荷增加时，悬架刚度随之增加 4、悬架的分类主 要 教 学 内 容悬架和独立悬架1非独立悬架悬架按导向装置的型式汽车两侧车轮运动的相互关系可分为两

5、大类：非独立车轮安装在一根整体式车桥两端，车桥通过弹性元件与车架相连。当一侧车轮 跳动时，要影响另一侧车轮，也叫相关悬架非独立悬架的特点：结构简单，本钱低，车轮上下跳动时定位参数变化小，在 货车和一些大客车上普遍采用，局部轿车后悬架也有采用2独立悬架I-独立悬架是每一侧车轮单独通过悬架与车桥相连，每个车轮能独立上下运动而无相互影响。车桥是断开式-独立悬架车轮接地性好，行驶平顺性和操纵稳定性都优于非独立悬架，前轮定位角可以调节，在轿车上得到广泛应用、减振器1、减振器的功用-为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性，在大多数汽车的悬架系统内都装有减振器。-减振器和弹性元件是并联安装的2、

6、对减振器的要求-减振器的阻尼力愈大，振动消除得愈快，但却使并联的弹性元件的作用不能充分发挥，同时，过大的阻尼力还可能导致减振器连接零件及车架损坏。为解决 弹性元件与减振器之间的这一矛盾，对减振器提出如下要求:1在悬架压缩行程车桥与车架相互移近的行程内，减振器阻尼力应较小，以便 充分利用弹性元件的弹性，以缓和冲击；2在悬架伸张行程车桥与车架相对远离的行程内，减振器的阻尼力应大，以求 迅速减振；3当车桥或车轮与车架的相对速度过大时，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，以防止承受过大的冲击载荷3、减振器的类型悬架广泛采用液力减振器，原理是利用液体流动的阻力来消耗振动

7、的能量在压缩和伸张两行程内均能起减振作用的减振器称为双向作用式减振器另有一种减振器仅在伸张行程内起作用，称为单向作用式减振器。目前汽车上 广泛采用双向作用筒式减振器。主4、双向作用筒式减振器要:上连接坊一彳站塞幵教口学贮遍缸、内工作缸t 匕祜塞-Ra压缩絢一1补倍阀容下连搔环一Q1 结构：一般具有四个阀，即压缩阀、伸张阀、流通阀和补偿阀。1流通阀和补偿阀是一般的单向阀，其弹簧很弱，当阀上的油压作用力与弹簧 力同向时，阀处于关闭状态，完全不通液流；而当油压作用力与弹簧力反向时， 只要有很小的油压，阀便能开启。2压缩阀和伸张阀是卸载阀，其弹簧较强，预紧力较大，只有当油压增高到一 定程度时，阀才能开

8、启：而当油压减低到一定程度时，阀即自行关闭2 工作原理1 压缩行程车身下降，减振器受压缩，活塞下移，工作缸下腔减小，上腔增大。下腔油压 高于上腔，油液压开流通阀进入上腔活塞杆占去上腔局部容积，导致下腔油液不能全部流入上腔，多余的油液从压 缩阀进入贮油缸筒这些阀的流通面积不大，造成一定阻尼力2 伸张行程车身上升，活塞上移，使上腔容积减小，下腔容积增大，上腔油压高于下腔， 油液推开伸张阀流入下腔由于活塞杆的存在，使下腔产生一定的真空度，贮油筒内的油液在真空吸力的 作用下翻开补偿阀流入下腔。油液流经这些阀时，产生了阻尼力伸张阀弹簧刚度和预紧力比压缩阀的大，伸张行程油液的流通面积也比压缩行 程小，减振

9、器在伸张行程所产生的最大阻尼力远远大于压缩行程的最大阻尼力压缩行程是弹性元件起主要作用；伸张行程是减振器起主要作用5、新型减振器以充气式减振器为例1结构：结构特点是在缸筒的下部装有一个浮动活塞，在浮动活塞与缸筒一端形成的密 闭气室中，充有高压的氮气。在浮动活塞的上面是减振器油液。工作活塞上装有随其运动速度大小而改变通道截面积的压缩阀和伸张阀。此二 阀均由一组厚度相同，直径不等，由大到小而排列的弹簧钢片组成。2工作原理当车轮上下跳动时，减振器的工作活塞在油液中作往复运动。使工作活塞的上 腔和下腔之间产生油压差，压力油便推开压缩阀或伸张阀而来回流动。由于阀对压力油产生较大的阻 尼力，使振动衰减。由

10、于活塞杆的进出而引起的缸筒容积的变化，那么由浮动活塞的上下运动来补偿。因此这种减振器不需储液缸筒，所以亦称单筒式减振器。而前述的双向作 用筒式减振器又称双筒式减振器。3充气式减振器的特点由于米用浮动活塞而减少了一套阀门系统，使结构大为减化，零件数约减少15 %。由于减振器内充有咼压气体，能有效地减少车轮受到突然冲击时产生的咼频振 动，并有助于消除噪声。在防尘罩直径相同的情况下，充气式减振器的工作缸和活塞直径比双筒式减振 器大，所以在每厘米行程中流经阀的流量较双筒式减振器大几倍，故在同样泄 流的不利工作条件下，它比双筒式能更可靠地保证产生足够的阻尼力。充气式减振器由于内部具有高压气体和油气被浮动

11、活塞隔开，消除了油的乳化 现象。缺点是对油圭寸要求咼；充气工乙复杂，不能修理；以及当缸筒受到外界物体的 冲击而产生变形时，减振器就不能工作。主 要 教 学 内 容三、弹性元件汽车悬架所用的弹性元件可分为钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧和 橡胶弹簧等。一般载货汽车的非独立悬架广泛采用钢板弹簧大多数轿车的独立悬架应用螺旋弹簧和扭杆弹簧；而在重型载货汽车上气体弹簧得到广泛的应用橡胶弹簧多用在悬架的副簧和缓冲块。1、钢板弹簧钢板弹簧是汽车悬架中应用量广泛的一种弹性元件。它由假设干片长度不等、曲 率半径不同、厚度相等或不等的弹簧钢片叠合在一起组成一根近似等强度的弹 性梁。1 钢板弹簧的结构1钢板弹簧的中部一般由u形螺栓与车桥刚性固定，其两端用钢板弹簧销铰 接在车架的支架上。2为加强第一片卷耳，常将第二片末端也弯成卷耳，把第 一片卷耳包住。弹簧