第10章汽车知识.ppt

1、第十章车床和悬挂装置，第一节车床第二节悬挂装置概述第三节悬挂装置的主要组件和总结第四节普通悬挂装置系统第五节悬挂装置维护和故障诊断第六节电控悬挂装置系统基本结构和工作原理第七节电控悬挂装置系统故障诊断和维护，第一节车床，第一节， 车床功能和要求车床俗称“大梁”、汽车组装机、汽车大多数部件也能承受各部件、装配的载荷，还能承受汽车加速、制动时的垂直力、汽车转弯、侧坡行驶时的侧力、来自不良道路的冲击等各种复杂载荷的作用。 因此，车床的功能可以概括为两个茄子点：(1)支撑、汽车部件连接、总集合。(2)承担车内外各种负载的作用。从车床的功能上可以看出，车床具有复杂的形状、高强度和高刚度的刚度结构，因此车

2、床通常有以下要求：(1)满足足够的强度和刚度要求时，要求质量尽可能小。(2)车架的结构必须符合汽车的总体布局要求。(3)车床结构要尽量简单，以减少应力集中，降低汽车重心，获得更大的方向盘空间等。2、框架类型和构件1侧面板框架图10-1-1显示了货车上典型的侧面板框架，其中包含两个大梁和多个大梁。大梁和大梁通过铆钉或焊接连接。牙齿架结构简单，便于车辆布置，在多种汽车中得到广泛应用。图10-1-1货车侧梁框架，纵梁结构具有以下特征：第一，在宽度方面，前、后、前、后、前、前、前、前、前、前、前、前、前、前、前、前、前、后窄的是中型车辆，便于双胎部署。第二，在平面角度上有水平和弯曲的两种茄子形式，水平

3、大梁便于零件、组件的安装和放置。弯曲的横梁可以降低车辆的重心。第三，在横截面图形中，可以看到一些凹槽、Z形、锯齿和长方体形。这些形状主要具有足够的强度和刚度，以在质量较小的情况下承受各种载荷。横梁大部分是凹槽形的。轿车侧板架如图10-1-2所示。图10-1-2轿车是侧板车床，2无梁车床是无梁车床，汽车的所有部件、总成都市、车体必须承担各种载荷的作用，因此这种车体也称为载重式车体或整体式车体，广泛用于轿车和公共汽车，如图10-1-3所示。图10-1-3负载式车体，3负载式车架和综合车床的横梁式车床分别如图10-1-4和图10-1-5所示。两个牙齿车床的结构复杂，加工制造和维修困难，目前很少应用。

4、图10-1-4中间梁框架、图10-1-5集成框架、3、框架维护1框架的失效形式框架在使用中经常发生变形(包括弯曲变形、扭转变形)、裂纹、腐蚀、螺栓、铆钉松脱等失效形式。车床是汽车的装配机体，承担各种负载的作用，因此有时会发生车床的弯曲和扭转变形。车床的变形会改变汽车组件之间的装配和连接位置，从而导致每个系统发生故障现象。为了汽车的整体布局，安装要求，车床总是要做成各种形状，在形状急剧变化的地方，由于应力集中，经常会发生裂纹、破裂，因此早期发现车床的裂纹对汽车的安全至关重要。由于恶劣的工作环境，汽车车架生锈，路面不均匀的冲击振动会导致螺栓、铆钉等连接松动。2框架维护1)外观检查确定框架是否有严重

5、变形、裂纹、腐蚀、螺栓或铆钉松动。2)车床变形的整备台弯曲检查可以通过电缆、直尺等进行测量和检查。一般框架纵梁平面直线度公差为1000mm长的误差小于3mm。框架扭曲通常以对角线测量。如图10-1-6所示，分段测量架的每个分段对角线11、22、33、44的长度差异不得超过5mm。如果搁板的每个几何误差超过标准值，则需要更正。图10-1-6框架扭转检查，3)裂纹维修框架出现裂纹时，根据裂纹长度和相应部位，应使用不同的修复方法。小裂纹可以使用焊接修复方法。裂缝很长，但没有延伸到整个截面，力不大的部分，必须先焊接，然后加强到三角形腹板，如图10-1-7所示。如果裂缝延伸到全断面，或未延伸到全断面，但

6、力很大的部分，则必须焊接裂缝，然后将其加强到边或槽腹板，如图10-1-8所示。加强框架中的腹板固定可以结合铆钉、焊接或铆钉焊接。使用铆接方法时，铆钉孔要上下交错排列。使用铆钉接合方法时，必须先铆钉后焊接，以免降低铆钉质量。使用焊接方法时，应尽量减少焊接部分的应力集中。图10-1-7用三角形腹板加强，图10-1-8用槽腹板加强，2节现代是车床(或车身)和车桥(或蟑螂)之间的所有力连接装置的总称。现代汽车悬架结构不同，但一般由弹性元件、减震器、导向机构等组成，轿车通常有侧稳定器。悬架的配置如图10-2-1所示。图10-2-1悬架的组成部分，1弹性元件弹性元件，使车架(或车身)和车桥(或蟑螂)之间的

7、弹性连接，从而缓解不平道路造成的冲击，承受垂直载荷并转移。典型的弹性元件包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭转弹簧、空气弹簧、油气弹簧等。2减震器可以衰减路面冲击引起的振动，从而快速减小振动的振幅。3导向机构导向机构包括纵向和横向载荷以及确保框架(或主体)的车轮移动关系的纵向和横向推力杆。4侧稳定器侧稳定器有助于防止车体在旋转等方面倾斜过大。其次，悬架的功能可以概括悬架配置中的以下功能：(1)连接车架(或车身)和车轮，并将作用于车轮的各种力传递给车架(或车身)。(2)缓解冲击，减振，提高乘坐舒适性，提高车辆乘坐舒适性。(3)确保汽车具有良好的操作稳定性。3，悬臂梁的分类取决于悬臂的结构，悬臂可以分为独立

8、的悬臂和独立的悬臂，如图10-2-2所示。非独立悬架的结构特点是两个车轮安装在一体式车桥上，车轮和车桥一起通过弹性悬架挂在架子(或车身)下，因此，如果一个车轮的位置改变，另一个车轮的位置也会改变。独立悬架的两个车轮分别独立于车床(或车身)弹性连接，并且是配套的车桥和分离式车桥，因此两个车轮的运动相对独立，不会徐璐影响。图10-2-2郑智薰独立悬架和独立悬架(A)郑智薰独立悬架；(B)独立悬架，4，悬架原理分析，为了说明悬架的工作原理，可以简化汽车的悬架，如图10-2-3所示。悬架的主要功能包括缓解冲击、减振、提高平顺性、车架(车身)的自然振动频率与人体舒适度有很大关系。图10-2-3悬挂的示意

9、图，通常最舒适的振动频率为11.6Hz，即正常心跳的频率。因此，悬架必须确保车身的自然振动频率在11.6Hz范围内。车身的自然振动频率可以大致表示为：形式中：C是悬架的刚度。m是弹簧负载质量，即悬臂弹性元件所承受的车体质量。由于汽车的弹簧载荷质量发生变化(例如，货车空载和满载)，因此为了确保车身的自然振动频率相对稳定(11.6Hz)，悬臂的刚度也必须随着弹簧载荷质量发生变化(例如，变刚度钢板弹簧、主动悬架等)。第三悬架的主要部件和装配，1，弹性元件1板块弹簧板弹簧广泛应用于汽车的非独立悬架，如图10-3-1所示。钢板弹簧重叠不同长度的合金弹簧钢板，形成相似强度的弹性梁。最长的片称为主片，两端用

10、耳朵缠绕，嵌入衬套，以便用弹簧销连接固定在框架上的支架或凸耳和铰链。大卫亚设，“美国电视电视剧”，“运动”)，图10-3-1板块弹簧(a)，“对称板块弹簧”；(B)不对称钢板弹簧，2螺旋弹簧螺旋弹簧广泛用于独立悬架，部分轿车后轮非独立悬架也以螺旋弹簧为弹性元件。螺旋弹簧只能承受垂直载荷，变形时不会发生摩擦，因此悬挂必须有减震器和导向机构。螺旋弹簧由特殊的弹簧钢棒制成，可以是圆柱形、圆锥形，也可以是等节距或不等节距。圆柱等节距螺旋弹簧的刚度是固定的，圆锥或不等节距螺旋弹簧的刚度是可变的。3扭杆弹簧扭杆弹簧是由弹簧钢制成的构件，如图10-3-2所示。扭杆的横截面通常是圆形的，两端由少量矩形或管子构

11、成，如样条线、方形、六角形等，一端固定在框架上，另一端固定在悬臂的摆动臂上。摆动臂与车轮相连，当车轮跳动时，摆动臂围绕扭转轴转动，扭转拉杆产生扭转弹性变形，从而确保车轮和车床的弹性连接。图10-3-2扭杆弹簧，4气体弹簧气体弹簧包括空气弹簧和油气弹簧。如图10-3-3所示，空气弹簧格式分别分为囊式和膜式，如图10-3-3(a)和图10-3-3(b)所示。空气弹簧结构和原理很简单。以下仅介绍油气弹簧的结构和原理。图10-3-3空气弹簧(a)囊性空气弹簧；(B)膜型空气弹簧，图10-3-4所示，油气弹簧的球形室固定在工作缸上，室内的内腔由橡胶气体膜隔开，充高压氮的一侧是气室，与工作缸相通，充满油的

12、一侧是油室。工作气缸包含活塞、阻尼阀和相应的阀座。图10-3-4油气弹簧，2，减震器1减震器的基本原理目前在汽车中广泛使用液压减振器，基本原理如图10-3-5所示。车床和车桥进行往复相对运动时，减震器的流量反复通过活塞的气门孔，由于气门孔的节流作用和液分子之间的内部摩擦，形成阻尼振动的阻尼力，振动的能量变为热，被油液和减震器壳体吸收，分散到大气中。图10-3-5液压减振器的基本原理(A)压缩行程(B)行程扩展，2双向作用鼓减震器双向作用盒式减震器的基本配置如图10-3-6所示。它有三个同心钢圆柱，外部钢圆柱是防尘罩，它的上部吊环连接到架子上；中间有一个油缸，里面有一定量的油液，下面的耳朵和茶桥

13、相连。内部是充满油的工作缸。此外，还有压缩阀、肾脏阀、循环阀、赔偿阀等四种阀。循环阀和赔偿阀是普通的单向阀，弹簧很弱，阀门的油压与弹簧的方向相同时，阀门关闭，油完全不通。当油压与弹簧弹力反转时，只要有小油压，阀门就能打开。压缩阀和肾阀只有在弹簧弹力强、预压力大、油压提高到一定程度的情况下才能打开阀门。液压下降到一定程度后，阀门将自行关闭。图10-3-6双向作用式减压器的基本组件，1)压缩行程车桥移近车床(或车身)时，减压器被压缩，活塞下降，下腔体积减小，液压上升，受到一定压力的液量顶部开口阀进入活塞上方腔内。活塞杆占据了上腔室的部分体积，上腔室的增加量小于下降室的减少量，因此部分液不能进入上腔

14、室，只能按压缩阀流入储液罐。流体通过上述阀门孔时，受到一定的节流阻力，为了克服牙齿阻力，消耗振动能量，从而衰减振动。2)行程膨胀桥相对远离框架(或车身)时，减震器增大，活塞向上上升，上部腔的油压升高，上部腔的流量推动膨胀阀流入下部腔。同样，由于活塞杆的存在，上腔室的体积比下降室的增力小，所以从上腔室流出的液体不足以填补下降室增加的体积，导致下降室产生一定程度的真空度。此时，储流罐的流量在真空度的作用下，推开补偿阀，流入下降室进行补充。(威廉莎士比亚、模板、真空度、真空度、真空度、真空度、真空度、真空度、真空度)以上原理表明，牙齿减震器在压缩和肾脏中都有缠绕作用，因此被称为双向作用减振器。如图1

15、0-3-7所示，3充气减震器充气减震器充气减震器在气缸下部安装了浮动活塞，高压氮气填充在浮动活塞和气缸一端形成的密封室中。浮动活塞上方是减震器油。o形密封圈完全分离油和气体，因此活塞也称为起义活塞。在工作活塞上安装压缩阀和肾脏阀。这两种阀门都由厚度相同、直径不同、大小不同的一组弹簧钢板材组成。图10-3-7充气减震器，第四个一般悬挂系统，第一板块弹簧郑智薰独立悬架板弹簧郑智薰独立悬架的板块弹簧，通常是纵向布置，因此也称为纵向板块弹簧郑智薰独立悬架。图10-4-1显示了解放CA1091汽车的前悬架。钢板弹簧中部通过U形螺栓(骑马螺栓)固定在前腿上。钢板弹簧的前滚耳用弹簧销连接到前支架，形成固定铰

16、链支点，起到电动势和导向作用。后端耳用凸耳销连接在车床上可以摆动的凸耳，形成摆动铰链支点，从而在弹簧变形时改变两耳中心线之间的距离。图10-4-1解放CA1091汽车的前悬架，图10-4-2可变刚度板块弹簧悬架，汽车的空载或实际装载重量不大的情况下，辅助板块弹簧不受载荷，由主板块弹簧单独工作。在重载或满载情况下，车床相对于车桥向下移动，框架的辅助弹簧滑板支撑与辅助弹簧接触，主弹簧和辅助弹簧共同参与工作，承受载荷，提高悬臂刚度。防止本体振动频率因负载增加而发生太多变更。如图10-4-3所示，南京市伊维科轻型货车后悬架使用梯度刚度的钢板弹簧。主弹簧由5个薄板块弹簧组成，辅助弹簧由5个厚弹簧组成，用

17、中心螺栓固定在一起，主弹簧在上面，辅助弹簧在下面。图10-4-3渐变刚度钢板弹簧悬臂，2螺旋弹簧非独立悬臂螺旋弹簧非独立悬臂，一般仅用于客车后部悬臂。图10-4-4显示了上海市桑塔纳2000轿车的后悬架。两个纵向推力杆的中间和后面的腿焊接成一个，前面通过带橡胶的支架用铰链连接到车身，背面连接到轮毂。纵向推力条用于传递纵向力和力矩。整个后腿、垂直推力条和车轮可以围绕支撑的铰接点相对于车身上下垂直摆动。螺旋弹簧的顶部安装在弹簧上座，底部支撑在减震器外壳的弹簧下座，仅接受垂直力。减震器的顶部与弹簧上座一起安装在车身底部的悬挂支撑架上，底部与纵向推力拉杆连接。图10-4-4螺旋弹簧非独立悬架(桑塔纳2000轿车后悬架)，2，独立悬架现代汽车，特别是轿车上独立悬架广泛使用。独立悬架可以使两个车轮分别独立于框架或车身弹性，(1)左右车轮的运动相对独立，因此不会产生徐璐影响，从而减少驾驶时框架或车身的振动，减少方向盘的偏转。，(2)独立悬架的非平稳载荷质量小，可以减少公路带来的冲击和振动，从而提高行车的平稳性。弹簧载荷质量是指汽车的弹性零部件所支持的质量。表示弹性元件下悬挂的质量，而不是弹簧负载质量。对于非独立悬架，整个车