汽车底盘维修项目八-悬架的拆装与检修课件.ppt
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1、项目八 悬架的拆装与检修 知识目标了解悬架的功用、组成和类型;熟悉弹性元件的类型;掌握非独立悬架、独立悬架和减振器的结构特点。 能力目标学会正确使用工具和设备;能对悬架进行检修。任务一 悬架的认知一、悬架的功用和分类 1悬架的功用汽车车架或车身若直接安装于车桥上,则会由于道路不平而上下颠簸振动,从而使车上的乘员感到不舒服或者使货物损坏。因此,汽车上必须装有具缓冲、减振和导向作用的悬架装置。汽车悬架是车架或车身与车轿之间一切传力连接装置的统称,它的功用是:一、悬架的功用和分类 (1)弹性地连接车轿与车架或车身,缓和行驶中车辆受到的由不平路面引起的冲击力,保证乘坐舒适和货物完好;(2)迅速衰减由于
2、弹性系统引起的振动,传递垂直、纵向、侧向反力及其力矩;(3)并起导向作用,使车轮按一定轨迹相对车身运动。一、悬架的功用和分类 2、悬架的分类汽车悬架可分为两大类:非独立悬架和独立悬架。非独立悬架的特点是左右车轮安装在一根整体式车桥两端,车桥则通过悬架与车架相连。当一侧车轮发生位置变化后会导致另一侧车轮的位置也发生变化。如图8-1(a)所示。 一、悬架的功用和分类图8-1 非独立悬架与独立悬架的示意图一、悬架的功用和分类 2、悬架的分类独立悬架的结构特点是车桥做成断开的,每一侧车轮单独通过悬架与车架(或车身)连接。如图8-1(b)所示。一、悬架的功用和分类 2、悬架的分类与非独立悬架相比较,汽车
3、采用独立悬架有以下优点:(1)两侧车轮可以单独运动而互不影响,这样在不平道路上可减少车架和车身的振动,而且有助于消除转向轮不断偏摆的不良现象。(2)减少了汽车的非簧载质量(即不由弹簧支承的质量)。在道路条件和车速相同时,非簧载质量越小,悬架受到的冲击载荷也就越小,因而采用独立悬架可以提高汽车的平均行驶速度。(3)由于采用断开式车桥,发动机总成的位置可以降低和前移,使汽车重心下降,因而可提高汽车的行驶稳定性;同时由于难予了车轮较大的上下运动的空间,故可以将悬架刚度设计得较小,以降低车身振动频率,改善行驶平顺性。一、悬架的功用和分类 2、悬架的分类(4)越野汽车全部车轮采用独立悬架还可保证汽车在不
4、平道路上行驶时,所有车轮和路面有良好的接触,从而可增大牵引力;此外,可增大汽车的离地间隙,使汽车的通过性能大大提高。由于具有以上优点,独立悬架被现代汽车广泛采用。但是,独立悬架结构复杂,制造成本高,保养维修不便,在一般情况下,车轮跳动时,由于车轮外倾角与轮距变化较大,轮胎磨损较严重。二、悬架的结构 现代汽车的悬架一般都由弹性元件、减振器、导向机构等组成,轿车一般还有横向稳定器。悬架的组成如图8-2所示。图8-2 悬架的组成二、悬架的结构 弹性元件用于承受并传递垂直载荷.缓和不平路面引起的冲击.使车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间保持弹性连接。减振器用于限制弹性元件的自由振荡,吸收和衰减振
5、动,提高乘坐舒适性。导向装置(包括横向导杆和纵向推力杆)用于传递除垂直力以外的各种力和力矩,并确定车轮相对于车架(或车身)的运动轨迹。 上述三部分装置所起作用的侧重点不同,分别是缓冲、减振和导向,但三者共同的任务是传递车轮与车架之间的各种力和力矩,控制车身的各种振动。三、弹性元件 汽车悬架系统所使用的弹性元件分为钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、橡胶弹簧和气体弹簧等类型。1、钢板弹簧 钢板弹簧也称叶片弹簧,其结构如图8-3所示,在车桥靠近车架或车身时靠钢板弹簧的弹性形变来起缓冲作用,并在车桥靠近和离开车架或车身的整个过程中,通过各片相互之间的滑动摩擦,部分衰减路面的冲击作用。钢板弹簧具有如下特点:
6、由于弹簧有足够的刚性使车桥适当定位,所以不需要导向装置,钢板之间的摩擦可控制弹簧自身的振荡,适用于重载,寿命长,由于片间的摩擦,很难吸收来自路面的微小振颤。所以,钢板弹簧一般用在货车和大型客车上。1、钢板弹簧图8-3 钢板弹簧2、螺旋弹簧 螺旋弹簧广泛用于独立悬架,但有些轿车的后轮非独立悬架也采用螺旋弹簧作为弹性元件。螺旋弹簧是由特殊的弹簧钢杆卷制而成,如图8-4所示,可以做成圆柱形或圆锥形.也可以做成等螺距或不等螺距。圆柱形等螺距螺旋弹簧的刚度不变,圆锥形或不等螺距螺旋弹簧的刚度是可变的。在螺旋弹簧上施加载荷时,随着弹簧的收缩,整条钢杆扭曲。这样便储存了外力的能量,缓和了冲击。 2、螺旋弹簧
7、图8-4 螺旋弹簧2、螺旋弹簧 与钢板弹簧相比,螺旋弹簧无需润滑,防污能力强,质量小,单位质量的能量吸收率较高;螺旋弹簧本身没有减振作用,因此在姻旋弹赞悬架中必须另装减振器;螺旋弹赞只能承受垂直载荷,故必须装设导向装置,以传递垂直力以外的各种力和力矩。3、扭杆弹簧 扭杆弹簧一般是用弹簧钢制成的杆件,如图8-7所示。扭杆的一端固定在车架上,另一端通过摆臂与车轮相连。当车轮跳动时,摆臂便绕着扭杆轴线摆动,使扭杆产生扭转弹性变形,在车轮与车架之间起弹性连接的作用。3、扭杆弹簧图8-7 扭杆弹簧示意图3、扭杆弹簧 扭杆弹簧与钢板弹簧相比,质量较轻,而且不需润滑,保养维修简便。扭杆弹簧可以节省纵向空间,
8、适用于小型车及箱式车的悬架系统。4、橡胶弹簧 橡胶弹簧是利用橡胶本身的弹性起作用的弹性元件。它可以承受压缩载荷和扭转载荷。当橡胶弹簧在外力作用下而变形时,便产生内部摩擦,以吸收振动。橡胶弹簧的优点是:可以制成任何形状,使用时无噪声,不需要润滑。但橡胶弹簧不适于支承重载荷。所以,橡胶弹簧主要用作辅助弹簧,或用作悬架部件的衬套、垫片、垫块、挡块及其他支承件,如图8 -8所示4、橡胶弹簧图8-8橡胶弹簧5、气体弹簧 气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体(气压为0.51 MPa),利用气体的可压缩性实现其弹簧作用的弹性元件。这种弹簧的刚度是可变的,因为作用在弹簧上的载荷增加时,容器中的定量气体受压
9、缩,气压升高,弹簧的刚度增大;反之,当载荷减小时,弹簧内的气压下降,刚度减小,故它具有较理想的弹性特性。5、气体弹簧图8 -9 空气弹簧 图8 -10 油气弹簧四、减振器 1、减振器的功用及原理减振器在汽车中的作用是迅速衰减由车轮通过悬架弹簧传给车身的冲击和振动,提高汽车行驶的平顺性能。减振器在汽车悬架中是与弹性元件并联安装的(图8-11)。四、减振器图8-11减振器和弹性元件的安装示意图四、减振器 1、减振器的功用及原理减振器在汽车中的作用是迅速衰减由车轮通过悬架弹簧传给车身的冲击和振动,提高汽车行驶的平顺性能。减振器在汽车悬架中是与弹性元件并联安装的(图8-11)。四、减振器 1、减振器的
10、功用及原理目前,汽车悬架系统中广泛采用液压减振器,其基本原理如图8-12所示。图8-12 液压减振器的基本原理四、减振器 1、减振器的功用及原理当车架与车桥作往复的相对运动而使活塞在缸筒内往复移动时,减振器壳体内的油液便反复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一个内腔,此时孔壁与油液间的摩擦及液体分子内的摩擦便形成对振动的阻尼力,使车身和车架的振动能量转化为热能被油液和减振器壳体所吸收,然后扩散到大气中。减振器阻尼力的大小随车架与车桥(或车轮)间相对速度的变化而增减,并且与油液的黏度有关。四、减振器 1、减振器的功用及原理阀门越大,阻尼力越小,反之亦然。相对运动速度越大,阻尼力越大,反之亦然。
11、阻尼力越大,振动的衰减越快,但悬架弹性元件的缓冲效果不能发挥,乘坐也不舒适,因此弹性元件的刚度与减振器的阻尼力要合理搭配,才能保证乘坐舒适性和操纵稳定性的要求。四、减振器 2、双向作用筒式减振器目前在汽车上应用最广泛的液力减振器是双向作用式减振器,它在伸张行程和压缩行程都具有阻尼减振作用。双向作用筒式减振器如图8-12所示。双向作用筒式减振器在内筒和外筒之间设计了补偿孔,它可以调整油液量以适应活塞杆的移动体积。四、减振器 2、双向作用筒式减振器如图8-13a)所示,在节流孔上设置阀门,节流孔没有阀门。压缩时,阀门打开,下腔的油液通过节流孔和流到上腔,使活塞容易下行。伸张时,阀门关闭,上腔的油液
12、只能通过节流孔流回下腔,使活塞上行阻尼增大。这样就实现了减振效果,它可以很快的吸收路面冲击,但汽车在坏路上行驶时的行驶平顺性较差。四、减振器 2、双向作用筒式减振器如图8-13b)所示,在节流孔上设计阀门,伸张时油液通过节流孔,压缩时油液通过节流孔,因此在压缩和伸张时都受到阻尼力。对于激烈的车身振动,下腔的油液在伸张时通过补偿阀上的节流孔流入补偿腔,产生阻尼力;压缩时补偿阀打开,油液无阻尼地通过补偿阀。补偿腔的上部有氮气,可以被油液压缩。四、减振器 2、双向作用筒式减振器图8-13 双向作用筒式减振器的结构及工作原理五、横向稳定器 横向稳定器结构如图8-14所示。图8-14 横向稳定器结构组成
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