【《汽车悬架分类及功用概述》2000字】

汽车悬架分类及功用概述目录TOC\o"1-3"\h\u30371汽车悬架分类及功用概述 1133451.1悬架的功用和组成 1184531.2悬架系统的自然振动频率 168841.3汽车悬架的类型 2232061.4双横臂独立悬架 31.1悬架的功用和组成悬架是车架与车桥或车轮之间的力传递给连接装置的总称。它的作用是把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力及这些反力所造成的力矩都可以传递到车架上，以保证汽车正常工作。尽管汽车的悬架尽管有各种不同的结构形式，但是一般都由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成。由于汽车行驶的路面可能不平整，因此，路面作用于车轮向上的垂直反力，尤其在崎岖不平路面高速行驶时，这种冲击力将会很大，不仅能引起汽车部件性能衰减损坏，还将使驾驶员及乘坐人员感到不舒适。为了减少冲击，在汽车行驶机构中，除了采用弹性好的固特异轮胎之外，在悬架里面还必须装有弹性元件，使车架与车桥之间作弹性联接。但弹性系统受到冲击产生振动，持续的振动易使乘员感到不舒适，故悬架还应当具有减振作用,使振动迅速可以衰减。为此,在许多结构形式都有汽车悬架中的减振器。车轮相对车架和车身有跳动时，车轮的运动轨迹有一定的要求,否则对汽车的行驶性能产生不利的影响。因此，悬架中某些传力构件同时还承担着让车轮按一定的轨迹相对于车架与车身跳动的要求，因而这些传力构件具有导向作用，故称为导向机构。可见，汽车悬架的功用是缓冲、导向以及减振，而且三者共同的要求是力传导。在多数轿车上，为了防止汽车在转向等情况发生偏大的倾斜，在悬梁中还设有辅助的弹性元件—横向稳定器。1.2悬架系统的自然振动频率由悬架刚性材料与悬架弹簧支撑的质量(即簧载质量)决定的量被称为车身固有频率(亦称自由振动频率)，是影响汽车行驶平顺性的关于悬架的重要性能指标。人体舒适性较好的垂直振动频率大概是步行时身体的频率，约为1.0-1.6Hz。车身的固有频率尽可能接近这个频率范围。根据科学家力学分析，如果把汽车看成在弹性悬架上一直作单自由度振动的质量，那么悬架系统的固有频率[2]是n==(2-1)其中，g为重力加速度；f为悬架垂直变形(即挠度)；M为悬架簧裁质量；K为悬架刚度。由上式可知：A、在悬架所受垂直载荷一定时，悬架刚度越小，则汽车固有频率越低。但悬架刚度越小，在—定载荷下悬架垂直变形就越大，即车轮上下跳动所需要的空间越大。这对于簧载质量大的货车，在结构上是难以保证的，故实际上货车的车身固有频率往往偏高，从而超过了上述设想的频率范围。B、当悬架刚度—定时，簧载质量越大，则悬架垂直变形越大，而固有频率越低，故空车行驶时的车身固有频率要比满载行驶时的高。簧载质量变化范围越大，则频率变化范围也越大。当然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，车身固有频率保持不变成变化很小，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。1.3汽车悬架的类型汽车悬架可分为非独立悬架和独立悬架两大类,非独立悬架，如图2-1中a）所示：其结构特征是：两侧的车轮是由一根整体式车桥相联结，车轮连同车桥通过弹性悬架与车架或者车身连接。若一侧车轮通过不平的道路而发生跳动时，则会引起另一侧车轮在汽车横向的平面内发生跳动．称为非独立悬架。独立悬架如图2-1中图b）所示：结构特征是车桥做成断开式的，每一侧的车轮可以单独地由弹性悬架与车架连接，两侧车轮可以实现单独跳动，不会互相影响．称为独立悬架。图2-1独立悬架与非独立悬架示意图1.4双横臂独立悬架双横臂式独立悬架又被称为双摆臂独立悬架,是汽车悬架中比较常见的形式。按其上、下横臂的长短是否等长又可以分为等长双横臂式与不等长双横臂式这两种。等长双横臂式悬架在其车轮做上、下跳动时，这时可以保持主销倾角不变，但轮距会有较大的变化，将使轮胎磨损严重，所以较少采用。另一种形式的悬架在其车轮上、下跳动时，我们只要适当地计算上、下横臂的长度再合理布置，即可使轮距与车轮定位参数的一些变化量限定在我们允许的范围内。所以不等长双横臂式独立悬架[3]能保证汽车具有良好的行驶稳定性，已经在中、高级轿车搭载的前悬架中广泛采用。图2-2双横臂独立悬架结构示意图双横臂悬架如图2-2所示其明显的优点在于设计的灵活性,可以通过合理选择空间导向杆机构的铰接点的位置及导向臂的长度,使得当车轮跳动或车身侧倾时,车轮定位角与轮距的变化能满足设计的要求,并且形成恰当的纵倾中心和侧倾中心。为了隔离振动和噪声并补偿导向机构由于上、下横臂摆动相交带来的干涉，在各铰接点处一般采用支承。显然，各点处受力越小，则支承的变形越小，车轮的导向也越精确。双横臂悬架可分为螺旋弹簧、空气弹簧、钢板弹簧作为弹性元件，常用的为螺旋弹簧。双横臂悬架通常作为轿车的前、后悬架，小型载货汽车的前悬架或者要求高通过性的越野汽车的悬架。汽车双横臂独立悬架在空间布置上有较多的自由度，各导向