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1、第二十二章第二十二章 悬架悬架第一节第一节概述概述第二节第二节弹性元件弹性元件第三节第三节减振器减振器第四节第四节非独立悬架非独立悬架第五节第五节独立悬架独立悬架第六节第六节多轴汽车的平衡悬架多轴汽车的平衡悬架第七节第七节主动悬架与半主动悬架主动悬架与半主动悬架第一节概述第一节概述 悬悬架架是是车车架架（或或承承载载式式车车身身）与与车车桥桥（或或车轮）之间的所有传力连接装置的总称。车轮）之间的所有传力连接装置的总称。1 1悬架的功用和组成悬架的功用和组成1 1）悬架的功用）悬架的功用（1 1）把把路路面面作作用用于于车车轮轮上上的的垂垂直直反反力力、纵纵向向反反力力和和侧侧向向反反力力以以及
2、及这这些些反反力力所所造造成成的的力力矩矩传传递递到到车车架架（或或承承载载式式车车身身）上上，保保证证汽车的正常行驶，即起传力作用；汽车的正常行驶，即起传力作用；（2 2）利利用用弹弹性性元元件件和和减减振振器器起起到到缓缓冲冲减减振的作用；振的作用；（3 3）利利用用悬悬架架的的某某些些传传力力构构件件使使车车轮轮按按一一定定轨轨迹迹相相对对于于车车架架或或车车身身跳跳动动，即即起导向作用；起导向作用；（4 4）利利用用悬悬架架中中的的辅辅助助弹弹性性元元件件横横向向稳稳定定器器，防防止止车车身身在在转转向向等等行行驶驶情情况况下发生过大的侧向倾斜。下发生过大的侧向倾斜。2 2）悬架的组成
3、）悬架的组成（1 1）弹性元件）弹性元件起缓冲作用；起缓冲作用；（2 2）减振元件）减振元件起减振作用；起减振作用；（3 3）传力机构或称导向机构）传力机构或称导向机构起传力和导向作用；起传力和导向作用；（4 4）横向稳定器）横向稳定器防止车身产防止车身产生过大侧倾。生过大侧倾。2 2汽车悬架的类型汽车悬架的类型1 1）非独立悬架）非独立悬架非独立悬架的特点是：两侧车非独立悬架的特点是：两侧车轮通过整体式车桥相连，车桥通过轮通过整体式车桥相连，车桥通过悬架与车架或车身相连。如果行驶悬架与车架或车身相连。如果行驶中路面不平，一侧车轮被抬高，整中路面不平，一侧车轮被抬高，整体式车桥将迫使另一侧车轮
4、产生运体式车桥将迫使另一侧车轮产生运动。动。2 2）独立悬架）独立悬架独立悬架的特点是：车桥是断独立悬架的特点是：车桥是断开的，每一侧车轮单独地通过悬架开的，每一侧车轮单独地通过悬架与车架（或车身）相连，每一侧车与车架（或车身）相连，每一侧车轮可以独立跳动。轮可以独立跳动。第二节弹性元件第二节弹性元件一、一、钢板弹簧钢板弹簧 二、二、螺旋弹簧螺旋弹簧 三、三、扭杆弹簧扭杆弹簧 四、四、气体弹簧气体弹簧 五、五、橡胶弹簧橡胶弹簧 一、钢板弹簧一、钢板弹簧 钢板弹簧钢板弹簧是由若干片等宽但不等长的合是由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹
5、性梁，多数情况下由多片弹簧组成。钢板弹簧梁，多数情况下由多片弹簧组成。钢板弹簧的第一片也是最长的一片为的第一片也是最长的一片为主片主片，其两端弯，其两端弯成成卷耳卷耳，内装，内装衬套衬套，以便用弹簧销与固定在，以便用弹簧销与固定在车架上的车架上的支架或吊耳作铰链连接支架或吊耳作铰链连接。中心螺栓中心螺栓用以连接各弹簧片，并保证装配时各片的相用以连接各弹簧片，并保证装配时各片的相对位置。除中心螺栓以外，还有若干个对位置。除中心螺栓以外，还有若干个弹簧弹簧夹（亦称回弹夹）夹（亦称回弹夹）将各片弹簧连接在一起，将各片弹簧连接在一起，以保证当钢板弹簧反向变形（反跳）时，各以保证当钢板弹簧反向变形（反跳
6、）时，各片不致互相分开，以免主片单独承载，此外，片不致互相分开，以免主片单独承载，此外，还可防止各片横向错动。还可防止各片横向错动。中中心心螺螺栓栓距距两两端端卷卷耳耳中中心心的的距距离离相相等等时时，称称为为对对称称式式钢钢板板弹弹簧簧，不不相相等等时时，称称为为非非对对称称式式钢钢板板弹弹簧簧。多多片片式式钢钢板板弹弹簧簧可可以以同同时时起起到到缓缓冲冲、减减振振、导导向向和和传传力力的的作作用用，用于货车后悬架可以不装减振器。用于货车后悬架可以不装减振器。钢板弹簧钢板弹簧套管套管螺栓螺栓螺母螺母中心螺栓中心螺栓卷耳卷耳弹簧夹弹簧夹2222 一些轻型货车和客车采用由单片一些轻型货车和客车采
7、用由单片或或2 23 3片变厚度断面的弹簧片构成片变厚度断面的弹簧片构成的少片变截面钢板弹簧，其弹簧片的少片变截面钢板弹簧，其弹簧片的断面尺寸沿长度方向是变化的，的断面尺寸沿长度方向是变化的，片宽保持不变，它可以实现汽车的片宽保持不变，它可以实现汽车的轻量化。轻量化。二、螺旋弹簧二、螺旋弹簧 螺螺旋旋弹弹簧簧用用弹弹簧簧钢钢棒棒料料卷卷制制而而成成，常常用用于于各各种种独独立立悬悬架架。其其特特点点是是没没有有减减振振和和导导向向功功能能，只只能能承承受受垂垂直直载载荷荷。在在螺螺旋旋弹弹簧簧悬悬架架中中必必须须另另装装减减振振器器和和导导向向机机构构，前前者者起起减减振振作作用用，后后者者用
8、用以以传传递递垂垂直直力力以以外外的各种力和力矩，并起导向作用。的各种力和力矩，并起导向作用。三、扭杆弹簧三、扭杆弹簧 扭扭杆杆弹弹簧簧本本身身是是一一根根由由弹弹簧簧钢钢制制成成的的杆杆。扭扭杆杆断断面面通通常常为为圆圆形形，少少数数为为矩矩形形或或管管形形。其其两两端端形形状状可可以以做做成成花花键键、方方形形、六六角角形形或或带带平平面面的的圆圆柱柱形形等等等等，以以便便一一端端固固定定在在车车架架上上，另另一一端端固固定定在在悬悬架架的的摆摆臂臂上上。摆摆臂臂还还与与车车轮轮相相连连。当当车车轮轮跳跳动动时时，摆摆臂臂便便绕绕着着扭扭杆杆轴轴线线摆摆动动，使使扭扭杆杆产产生生扭扭转转弹
9、弹性性变变形形，借借以以保保证证车车轮与车架的弹性联系。轮与车架的弹性联系。四、气体弹簧四、气体弹簧 气气体体弹弹簧簧是是在在一一个个密密封封的的容容器器中中充充入入压压缩缩气气体体，利利用用气气体体可可压压缩缩性性实实现现弹弹簧簧的的作作用用。气气体体弹弹簧簧的的特特点点是是，作作用用在在弹弹簧簧上上的的载载荷荷增增加加时时，容容器器中中气气压压升升高高，弹弹簧簧刚刚度度增增大大；反反之之，当当载载荷荷减减小小时时，气气压压下下降降，刚刚度度减减小小。气气体体弹弹簧簧具具有有理理想想的的变变刚度特性。刚度特性。1 1空气弹簧空气弹簧1 1）囊式空气弹簧）囊式空气弹簧囊式空气弹簧由夹有帘线的橡
10、囊式空气弹簧由夹有帘线的橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气所胶气囊和密闭在其中的压缩空气所组成。气囊有单节和多节式，节数组成。气囊有单节和多节式，节数越多，弹性越好，但密封性越差。越多，弹性越好，但密封性越差。2 2）膜式空气弹簧）膜式空气弹簧膜式空气弹簧的密闭气囊由橡膜式空气弹簧的密闭气囊由橡胶膜片和金属压制件组成。与囊式胶膜片和金属压制件组成。与囊式相比，其刚度较小，车身自然振动相比，其刚度较小，车身自然振动频率较低；尺寸较小，在车上便于频率较低；尺寸较小，在车上便于布置，故多用在轿车上。布置，故多用在轿车上。2 2油气弹簧油气弹簧油气弹簧一般以惰性气体氮为油气弹簧一般以惰性气体氮为弹性介质，
11、用油液作为传力介质，弹性介质，用油液作为传力介质，由气体弹簧和相当于减振器的液压由气体弹簧和相当于减振器的液压缸组成。缸组成。1 1）单气室油气弹簧）单气室油气弹簧单气室油气弹簧分油气分隔式单气室油气弹簧分油气分隔式和油气不分隔式两种，前者可防止和油气不分隔式两种，前者可防止油液乳化，且便于充气。油液乳化，且便于充气。（1 1）单气室油气分隔式油气弹簧）单气室油气分隔式油气弹簧上半球室、下半球室和橡胶油上半球室、下半球室和橡胶油气隔膜构成了油气分隔式弹簧，工气隔膜构成了油气分隔式弹簧，工作缸、活塞和阻尼阀等构成了减振作缸、活塞和阻尼阀等构成了减振器。器。（2 2）单气室油气不分隔式油气弹簧）单
12、气室油气不分隔式油气弹簧工作缸固定在车架上，管形活塞的工作缸固定在车架上，管形活塞的下端与转向节相连。该油气弹簧不仅是下端与转向节相连。该油气弹簧不仅是前悬架的弹性元件和减振元件，而且还前悬架的弹性元件和减振元件，而且还兼作转向主销。管形活塞内腔以及活塞兼作转向主销。管形活塞内腔以及活塞与工作缸壁间形成的环形腔内都充满着与工作缸壁间形成的环形腔内都充满着工作油液。在管形活塞头的上面有一油工作油液。在管形活塞头的上面有一油层，既可以润滑活塞又可以作为气室的层，既可以润滑活塞又可以作为气室的密封。油层上方的空间即为高压气室，密封。油层上方的空间即为高压气室，其中充满高压氮气，气体和油液之间没其中充
13、满高压氮气，气体和油液之间没有任何隔离装置。有任何隔离装置。2 2）双气室油气弹簧）双气室油气弹簧双气室油气弹簧比单气室油气双气室油气弹簧比单气室油气弹簧多一个作用力方向相反的反压弹簧多一个作用力方向相反的反压气室和一个浮动活塞。气室和一个浮动活塞。当弹簧处于当弹簧处于压缩行程压缩行程时，主气室中时，主气室中的活塞上移，使主气室内的气压增高，的活塞上移，使主气室内的气压增高，弹簧的刚度增大。此时浮动活塞下面弹簧的刚度增大。此时浮动活塞下面的油液，在反压气室的气体压力作用的油液，在反压气室的气体压力作用下经通道流入主气室的活塞下面，补下经通道流入主气室的活塞下面，补充活塞上移后空出的容积，而反压
14、气充活塞上移后空出的容积，而反压气室内的气压下降。室内的气压下降。当弹簧处于当弹簧处于伸张行程伸张行程时，主活塞下时，主活塞下移，主气室内的气压降低，主活塞下移，主气室内的气压降低，主活塞下面的油液受挤压，经通道流回浮动活面的油液受挤压，经通道流回浮动活塞的下面，推动活塞上移，而使反压塞的下面，推动活塞上移，而使反压气室内的气压增高，从而提高了伸张气室内的气压增高，从而提高了伸张行程的弹簧刚度。这种油气弹簧消除行程的弹簧刚度。这种油气弹簧消除了在伸张行程中活塞与缸体底部发生了在伸张行程中活塞与缸体底部发生撞击的可能性。撞击的可能性。3 3）两级压力式油气弹簧）两级压力式油气弹簧两级压力式油气弹
15、簧的特点是，两级压力式油气弹簧的特点是，在工作活塞的上方设有两个并列的在工作活塞的上方设有两个并列的气室，但两个气室的工作压力不同。气室，但两个气室的工作压力不同。主气室内的气压与单气室油气弹簧主气室内的气压与单气室油气弹簧的气压相近，而补偿气室内的气压的气压相近，而补偿气室内的气压则较高，从而具有了变刚度特性。则较高，从而具有了变刚度特性。五、橡胶弹簧五、橡胶弹簧 橡胶弹簧利用橡胶本身的弹性起橡胶弹簧利用橡胶本身的弹性起弹性元件的作用。它可以承受压缩弹性元件的作用。它可以承受压缩载荷和扭转载荷，由于橡胶的内摩载荷和扭转载荷，由于橡胶的内摩擦较大，橡胶弹簧还具有一定的减擦较大，橡胶弹簧还具有一
16、定的减振能力。橡胶弹簧多用作悬架的副振能力。橡胶弹簧多用作悬架的副簧和缓冲块。簧和缓冲块。第三节减振器第三节减振器 液力减振器的作用原理是：当车架与液力减振器的作用原理是：当车架与车桥作往复相对运动时，减振器中的活车桥作往复相对运动时，减振器中的活塞在缸筒内也作往复运动，减振器壳体塞在缸筒内也作往复运动，减振器壳体内的油液便反复地从一个内腔通过一些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内腔。孔壁与油液窄小的孔隙流入另一内腔。孔壁与油液间的摩擦及液体分子内的摩擦便形成对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振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能
17、，被油液和减振器壳体所量转化为热能，被油液和减振器壳体所吸收，并散到大气中。吸收，并散到大气中。一、双向作用筒式减振器一、双向作用筒式减振器 伸张阀伸张阀流通阀流通阀压缩阀压缩阀补偿阀补偿阀活塞杆活塞杆防尘罩防尘罩活塞活塞储油钢桶储油钢桶导向座导向座二、新型减振器二、新型减振器 1 1充气式减振器充气式减振器充充气气式式减减振振器器的的结结构构特特点点是是：在在缸缸筒筒的的下下部部装装有有一一个个浮浮动动活活塞塞，浮浮动动活活塞塞与与缸缸筒筒形形成成的的密密闭闭气气室室中中，充充有有高高压压氮氮气气。浮浮动动活活塞塞之之上上是是减减振振器器油油液液。浮浮动动活活塞塞上上装装有有大大断断面面的的
18、O形形密密封封圈圈，把把油油和和气气完完全全分分开开，此此活活塞塞亦亦称称封封气气活活塞塞。由由于于活活塞塞杆杆进进出出而而引引起起的的缸缸筒筒容容积积的的变变化化由由浮浮动动活活塞塞的的上上下下运运动动来来补补偿偿。因因此此这这种种减减振振器器不不需需储储液液缸缸筒筒，所所以以亦亦称单筒式减振器。称单筒式减振器。2 2阻力可调式减振器阻力可调式减振器阻力可调式减振器的工作过程是，阻力可调式减振器的工作过程是，当汽车的载荷增加时，空气囊中的气压当汽车的载荷增加时，空气囊中的气压升高，则气室内的气压也随之升高，使升高，则气室内的气压也随之升高，使膜片向下移动与弹簧产生的压力相平衡。膜片向下移动与
19、弹簧产生的压力相平衡。与此同时，膜片带动与它相连的柱塞与此同时，膜片带动与它相连的柱塞杆和柱塞下移，使得柱塞相对空心连杆杆和柱塞下移，使得柱塞相对空心连杆上的节流孔的位置发生变化，结果减小上的节流孔的位置发生变化，结果减小了节流孔的通道截面积，即减少了油液了节流孔的通道截面积，即减少了油液流经节流孔的流量，从而增加了油液流流经节流孔的流量，从而增加了油液流动阻力。动阻力。第四节非独立悬架第四节非独立悬架一、一、纵置板簧式非独立悬架纵置板簧式非独立悬架板簧式非独立悬架主要由钢板板簧式非独立悬架主要由钢板弹簧和减振器组成。弹簧和减振器组成。钢钢板板弹弹簧簧的的中中部部用用两两个个U U形形螺螺栓栓
20、固固定定在在车车桥桥上上。弹弹簧簧前前端端卷卷耳耳用用钢钢板板弹弹簧簧销销与与前前支支架架相相连连，形形成成固固定定铰铰链链支支点点；后后端端卷卷耳耳通通过过钢钢板板弹弹簧簧吊吊耳耳销销与与吊吊耳耳相相连连接接。由由于于吊吊耳耳可可以以前前后后摆摆动动，保保证证了了弹弹簧簧变变形形时时两两卷卷耳中心线间的距离可以改变。耳中心线间的距离可以改变。东东风风EQ1108GEQ1108G系系列列汽汽车车前前悬悬架架钢钢板板弹弹簧簧的的后后端端采采用用滑滑板板式式支支承承，前前端端为为固固定定铰铰链链连连接接。钢钢板板弹弹簧簧变变形形时时，主主片片与与弧弧形形滑滑块块的的接接触触点点是是变变动动的的，从
21、从而而使使弹弹簧簧工工作作长长度度发发生生变变化化，刚刚度度略略有有变变化化。第第二二片片弹弹簧簧后后端端带带有有直直角角弯弯边边，防防止止弹弹簧簧中中部部下下落时钢板弹簧从支架中脱出。落时钢板弹簧从支架中脱出。为为提提高高汽汽车车的的行行驶驶平平顺顺性性，有有的的轻轻型型货货车车后后悬悬架架采采用用将将副副簧簧置置于于主主簧簧之之下下的的渐渐变变刚刚度度钢钢板板弹弹簧簧。载载荷荷小小时时，主主簧簧起起作作用用，当当载载荷荷增增加加到到一一定定值值时时，副副簧簧开开始始与与主主簧簧接接触触，悬悬架架刚刚度度随随之之相相应应提提高高，弹弹簧簧特特性性变变为为非非线线性性。当当副副簧簧全全部部接接
22、触触后后，弹簧特性又变为线性。弹簧特性又变为线性。二、螺旋弹簧非独立悬架二、螺旋弹簧非独立悬架 螺螺旋旋弹弹簧簧非非独独立立悬悬架架由由螺螺旋旋弹弹簧簧、减减振振器器、纵纵向向推推力力杆杆和和横横向向推推力力杆杆组成。常用于轿车的后悬架。组成。常用于轿车的后悬架。三、空气弹簧非独立悬架三、空气弹簧非独立悬架 空气弹簧非独立悬架主要由囊式空气弹簧非独立悬架主要由囊式空气弹簧、压气机、车身高度调节空气弹簧、压气机、车身高度调节控制阀、控制杆等组成。控制阀、控制杆等组成。采用空气弹簧悬架容易实现车采用空气弹簧悬架容易实现车身高度的自动调节。身高度的自动调节。四、油气弹簧非独立悬架四、油气弹簧非独立悬
23、架 油油气气弹弹簧簧非非独独立立悬悬架架主主要要由由油油气气弹弹簧簧（兼兼起起减减振振器器作作用用）、横横向向推推力力杆杆、纵纵向向推推力力杆杆等等组组成成，推推力力杆杆起导向和传力的作用。起导向和传力的作用。第五节独立悬架第五节独立悬架独立悬架具有以下优点：独立悬架具有以下优点：1 1）两侧车轮可以单独运动互不）两侧车轮可以单独运动互不影响；影响；2 2）减小了非簧载质量，有利于）减小了非簧载质量，有利于汽车的平顺性；汽车的平顺性；3 3）采用断开式车桥，可以降低）采用断开式车桥，可以降低发动机位置，降低整车重心；发动机位置，降低整车重心；4 4）车轮运动空间较大，可以降）车轮运动空间较大，
24、可以降低悬架刚度，改善平顺性。低悬架刚度，改善平顺性。独立悬架的类型如下：独立悬架的类型如下：1 1）横臂式独立悬架）横臂式独立悬架 车轮在汽车车轮在汽车横向平面内摆动的悬架；横向平面内摆动的悬架；2 2）纵臂式独立悬架）纵臂式独立悬架 车轮在汽车纵车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架；向平面内摆动的悬架；3 3）烛式悬架和麦弗逊式悬架（也）烛式悬架和麦弗逊式悬架（也称滑柱连杆式悬架）称滑柱连杆式悬架）车轮沿主销移车轮沿主销移动的悬架；动的悬架；4 4）单斜臂式独立悬架）单斜臂式独立悬架 车轮在汽车车轮在汽车的斜向平面内摆动的悬架。的斜向平面内摆动的悬架。一、横臂式独立悬架一、横臂式独立悬架 1 1
25、单横臂式独立悬架单横臂式独立悬架其其特特点点是是当当悬悬架架变变形形时时，车车轮轮平平面面将将产产生生倾倾斜斜而而改改变变两两侧侧车车轮轮与与路路面面接接触触点点间间的的距距离离轮轮距距，致致使使轮轮胎胎相相对对于于地地面面侧侧向向滑滑移移，破破坏坏轮轮胎胎和和地地面面的的附附着着。此此外外，这这种种悬悬架架用用于于转转向向轮轮时时，会会使使主主销销内内倾倾角角和和车车轮轮外外倾倾角角发发生生较较大大的的变变化化，对对于于转转向向操操纵纵有有一一定定影影响响，故故目目前前在在前前悬架中很少采用。悬架中很少采用。2 2双横臂式独立悬架双横臂式独立悬架1 1）两摆臂等长的悬架）两摆臂等长的悬架 2
26、 2）两摆臂不等长的悬架）两摆臂不等长的悬架两摆臂不等长的双横臂独立悬两摆臂不等长的双横臂独立悬架广泛应用于中高级轿车。架广泛应用于中高级轿车。二、纵臂式独立悬架二、纵臂式独立悬架 1 1单纵臂式独立悬架单纵臂式独立悬架如果转向轮采用单纵臂式独立悬如果转向轮采用单纵臂式独立悬架，车轮上下跳动将使主销后倾角产架，车轮上下跳动将使主销后倾角产生很大变化。因此，单纵臂式独立悬生很大变化。因此，单纵臂式独立悬架一般多用于不转向的后轮。架一般多用于不转向的后轮。按车轮运动形式分类，富康轿车按车轮运动形式分类，富康轿车的后悬架属于单纵臂式扭杆弹簧独立的后悬架属于单纵臂式扭杆弹簧独立悬架。悬架。2 2双纵臂
27、式独立悬架双纵臂式独立悬架双纵臂式独立悬架的两个纵臂双纵臂式独立悬架的两个纵臂长度一般做成相等，形成平行四连长度一般做成相等，形成平行四连杆机构。车轮上下跳动时，主销的杆机构。车轮上下跳动时，主销的后倾角保持不变，这种形式的悬架后倾角保持不变，这种形式的悬架适用于转向轮。适用于转向轮。三、车轮沿主销移动的悬架三、车轮沿主销移动的悬架 1 1烛式悬架烛式悬架其其优优点点是是当当悬悬架架变变形形时时，主主销销的的定定位位角角不不会会发发生生变变化化，仅仅轮轮距距、轴轴距距稍稍有有改改变变；有有利利于于汽汽车车的的转转向向操操纵纵性性和和行行驶驶稳稳定定性性。缺缺点点是是侧侧向向力力全全部部由由套套
28、筒筒和和主主销销承承受受，二二者者间间的的摩摩擦擦阻阻力力大大，磨磨损损严严重重。因因此此，这种结构形式目前很少采用。这种结构形式目前很少采用。2 2麦弗逊式悬架麦弗逊式悬架麦弗逊式悬架是目前前置前驱动轿麦弗逊式悬架是目前前置前驱动轿车和某些轻型客车应用比较普遍的悬架车和某些轻型客车应用比较普遍的悬架结构形式。筒式减振器为滑动立柱，横结构形式。筒式减振器为滑动立柱，横摆臂的内端通过铰链与车身相连，外端摆臂的内端通过铰链与车身相连，外端通过球铰链与转向节相连。减振器的上通过球铰链与转向节相连。减振器的上端与车身相连，减振器的下端与转向节端与车身相连，减振器的下端与转向节相连，车轮所受的侧向力大部
29、分由横摆相连，车轮所受的侧向力大部分由横摆臂承受，其余部分由减振器活塞和活塞臂承受，其余部分由减振器活塞和活塞杆承受。筒式减振器上铰链的中心与横杆承受。筒式减振器上铰链的中心与横摆臂外端球铰链中心的连线为主销轴线，摆臂外端球铰链中心的连线为主销轴线，此结构也为无主销结构。此结构也为无主销结构。四、单斜臂式独立悬架四、单斜臂式独立悬架 单斜臂式独立悬架的结构介于单单斜臂式独立悬架的结构介于单横臂和单纵臂之间，多用于后轮驱横臂和单纵臂之间，多用于后轮驱动汽车的后悬架上。动汽车的后悬架上。五、横向稳定器五、横向稳定器 横向稳定器主要由横向稳定器主要由U形横向稳定杆、连形横向稳定杆、连接杆和支座组成，
30、支座固定在车身上，稳接杆和支座组成，支座固定在车身上，稳定杆两端通过连杆与下摆臂相连。当车身定杆两端通过连杆与下摆臂相连。当车身只作垂直移动而两侧悬架变形相等时，横只作垂直移动而两侧悬架变形相等时，横向稳定杆在支座的套筒内自由转动，横向向稳定杆在支座的套筒内自由转动，横向稳定杆不起作用。当两侧悬架变形不等而稳定杆不起作用。当两侧悬架变形不等而车身相对于路面横向倾斜时，稳定杆一端车身相对于路面横向倾斜时，稳定杆一端向上运动，另一端向下运动，从而被扭转。向上运动，另一端向下运动，从而被扭转。弹性稳定杆所产生的扭转内力矩妨碍了悬弹性稳定杆所产生的扭转内力矩妨碍了悬架弹簧的变形，因而减小了车身的横向倾
31、架弹簧的变形，因而减小了车身的横向倾斜和横向角振动。斜和横向角振动。第六节多轴汽车的平衡悬架第六节多轴汽车的平衡悬架 如如果果多多轴轴车车辆辆的的全全部部车车轮轮都都是是单单独独地地刚刚性性悬悬挂挂在在车车架架上上，在在不不平平道道路路上上行行驶驶时时将将不不能能保保证证所所有有车车轮轮同同时时接接触触地地面面。当当使使用用弹弹性性悬悬架架而而道道路路不不平平度度较较小小时时，虽虽然然不不一一定定会会出出现现车车轮轮悬悬空空现现象象，但但各各个个车车轮轮间间垂垂直直载载荷荷的的分分配比例会有很大改变。配比例会有很大改变。当当车车轮轮垂垂直直载载荷荷变变小小甚甚至至为为零零时时，车车轮轮对对地地
32、面面的的附附着着力力随随之之变变小小甚甚至至为为零零。转转向向车车轮轮遇遇此此情情况况将将使使汽汽车车操操纵纵能能力力大大大大降降低低以以致致失失去去操操纵纵；驱驱动动车车轮轮遇遇此此情情况况将将不不能能产产生生足足够够的的驱驱动动力力。此此外外，还还会会使使其其他他车车桥桥及及车车轮轮有有超超载载的的危危险险。全全部部车车轮轮采采用用独独立立悬悬架架，可可以以保保证证所所有有车车轮轮与与地地面面的的良良好好接接触触，但但将将使使汽汽车车结结构构变变得得复复杂杂，对对于于全全轮轮驱动的多轴汽车尤其是如此。驱动的多轴汽车尤其是如此。如如果果将将两两个个车车桥桥（如如三三轴轴汽汽车车的的中中桥桥与
33、与后后桥桥）装装在在平平衡衡杆杆的的两两端端，而而将将平平衡衡杆杆的的中中部部与与车车架架作作铰铰链链式式连连接接，一一个个车车桥桥抬抬高高将将使使另另一一车车桥桥下下降降。由由于于平平衡衡杆杆两两臂臂等等长长，使使两两个个车车桥桥上上的的垂垂直直载载荷荷在在任任何何情情况况下下都都相相等等，这这种种能能保保证证中中后后桥桥车车轮轮垂垂直载荷相等的悬架称为平衡悬架。直载荷相等的悬架称为平衡悬架。1 1等臂式平衡悬架等臂式平衡悬架 等臂式平衡悬架是三轴和四轴越野等臂式平衡悬架是三轴和四轴越野汽车上普遍采用的一种平衡悬架结构汽车上普遍采用的一种平衡悬架结构形式。钢板弹簧的两端自由地支承在形式。钢板
34、弹簧的两端自由地支承在中、后桥半轴套管上的滑板式支架内。中、后桥半轴套管上的滑板式支架内。这样，钢板弹簧便相当于一根等臂平这样，钢板弹簧便相当于一根等臂平衡杆，它以悬架心轴为支点转动，从衡杆，它以悬架心轴为支点转动，从而可保证汽车在不平道路上行驶时，而可保证汽车在不平道路上行驶时，各轮都能着地，且使中、后桥车轮的各轮都能着地，且使中、后桥车轮的垂直载荷平均分配。垂直载荷平均分配。2 2摆臂式平衡悬架摆臂式平衡悬架 摆摆臂臂式式平平衡衡悬悬架架主主要要用用于于62的的货货车车上上。这这种种货货车车的的结结构构特特点点是是前前桥桥为为转转向向桥桥，中中桥桥为为驱驱动动桥桥，后后桥桥是是可可以以升升
35、降降的的支支持持桥桥。当当汽汽车车在在轻轻载载或或空空载载行行驶驶时时，可可操操纵纵举举升升油油缸缸，通通过过杠杠杆杆机机构构将将后后轮轮（支支持持轮轮）举举起起，使使62汽汽车车变变为为42汽汽车车。这这不不仅仅可可减减少少轮轮胎胎的的磨磨损损和和降降低低油油耗耗，同同时时还还可可以以增增加加空空车车行驶时驱动轮上的附着力。行驶时驱动轮上的附着力。第七节主动悬架与半主动悬架第七节主动悬架与半主动悬架 悬架系统可根据汽车的运动状态、路悬架系统可根据汽车的运动状态、路面状况以及载荷等参数的变化，对悬架面状况以及载荷等参数的变化，对悬架的刚度和阻尼进行动态地自适应调节，的刚度和阻尼进行动态地自适应
36、调节，使悬架系统始终处于最佳减振状态的称使悬架系统始终处于最佳减振状态的称为为主动悬架系统主动悬架系统。包含动力源的主动悬架系统称为全包含动力源的主动悬架系统称为全主动悬架或有源主动悬架；不包含动力主动悬架或有源主动悬架；不包含动力源的主动悬架系统称为半主动悬架或无源的主动悬架系统称为半主动悬架或无源主动悬架。源主动悬架。1 1全主动悬架（简称主动悬架）全主动悬架（简称主动悬架）主动悬架是在被动悬架系统（弹主动悬架是在被动悬架系统（弹性元件、减振器、导向装置）中附性元件、减振器、导向装置）中附加一个可控制作用力的装置。通常加一个可控制作用力的装置。通常由执行机构、测量系统、反馈控制由执行机构、
37、测量系统、反馈控制系统和能源系统系统和能源系统4 4部分组成。部分组成。执行机构的作用是执行控制系统执行机构的作用是执行控制系统的指令，一般为力发生器或转矩发的指令，一般为力发生器或转矩发生器（液压缸、气缸、伺服电动机、生器（液压缸、气缸、伺服电动机、电磁阀等）。测量系统的作用是测电磁阀等）。测量系统的作用是测量系统各种状态，为控制系统提供量系统各种状态，为控制系统提供依据，包括各种传感器。控制系统依据，包括各种传感器。控制系统的作用是处理数据和发出各种控制的作用是处理数据和发出各种控制指令，其核心部件是电子计算机。指令，其核心部件是电子计算机。能源系统的作用是为以上各部分提能源系统的作用是为
38、以上各部分提供能量。供能量。（1 1）主动油气悬架系统）主动油气悬架系统其特点是通过调节油气弹簧的其特点是通过调节油气弹簧的刚度达到主动调节目的。刚度达到主动调节目的。（2 2）主动空气悬架系统）主动空气悬架系统其特点是通过调节空气弹簧的其特点是通过调节空气弹簧的刚度达到调节目的。刚度达到调节目的。（3 3）主动液力悬架系统）主动液力悬架系统其特点是执行器其特点是执行器(液压缸液压缸)中所采中所采用的介质是不可压缩的油液，故其用的介质是不可压缩的油液，故其响应的灵敏度较高。当执行器响应的灵敏度较高。当执行器(液压液压缸缸)发生作用时，液压缸中的活塞从发生作用时，液压缸中的活塞从上、下两侧接受油
39、压，一侧油压上上、下两侧接受油压，一侧油压上升，另一侧油压下降，从而使活塞升，另一侧油压下降，从而使活塞产生往复伸缩运动，以适应路面的产生往复伸缩运动，以适应路面的凸凹，保持车身的平稳。凸凹，保持车身的平稳。2 2半主动悬架半主动悬架 半主动悬架与主动悬架的区别是，半主动悬架与主动悬架的区别是，半主动悬架用可控阻尼的减振器取半主动悬架用可控阻尼的减振器取代了执行器。因此它不考虑改变悬代了执行器。因此它不考虑改变悬架的刚度，而只考虑改变悬架的阻架的刚度，而只考虑改变悬架的阻尼。半主动悬架无动力源，由可控尼。半主动悬架无动力源，由可控的阻尼元件的阻尼元件(减振器减振器)和弹簧组成。和弹簧组成。（1
40、 1）有级式半主动悬架）有级式半主动悬架将悬架系统中的阻尼分成两级、将悬架系统中的阻尼分成两级、三级或更多级，可由驾驶员选择或三级或更多级，可由驾驶员选择或根据传感器信号自动进行选择所需根据传感器信号自动进行选择所需要的阻尼级。要的阻尼级。（2 2）无级式半主动悬架）无级式半主动悬架其特点是可根据汽车行驶的路其特点是可根据汽车行驶的路面条件和行驶状态，对悬架系统的面条件和行驶状态，对悬架系统的阻尼在几毫秒内由最小变到最大进阻尼在几毫秒内由最小变到最大进行无级调节。行无级调节。2 2悬架系统的自然振动频率悬架系统的自然振动频率悬架系统的频率与汽车的平顺性悬架系统的频率与汽车的平顺性（也称舒适性）
41、有直接关系。（也称舒适性）有直接关系。n n悬架的频率；悬架的频率；MM簧载质量；簧载质量；K K悬架刚度；悬架刚度；桑塔纳和捷达轿车的后悬架结构相同，也属桑塔纳和捷达轿车的后悬架结构相同，也属于单纵臂式独立悬架。它有一根整体的于单纵臂式独立悬架。它有一根整体的V V形断形断面横梁，在其两端焊接着变截面的管状纵臂，面横梁，在其两端焊接着变截面的管状纵臂，从而形成了一个整体构架从而形成了一个整体构架后轴体。纵臂前后轴体。纵臂前端通过橡胶金属支承与车身作铰接式连接。端通过橡胶金属支承与车身作铰接式连接。纵臂后端与轮毂、减振器相连。汽车行驶时，纵臂后端与轮毂、减振器相连。汽车行驶时，车轮连同后轴体相对车身以橡胶金属支承为车轮连同后轴体相对车身以橡胶金属支承为支点作上下摆动，相当于单纵臂式独立悬架。支点作上下摆动，相当于单纵臂式独立悬架。当两侧悬架变形不等时，后轴体的当两侧悬架变形不等时，后轴体的V V形断面横形断面横梁发生扭转变形，由于该横梁有较大的弹性，梁发生扭转变形，由于该横梁有较大的弹性，可起横向稳定器的作用。它不像普通带有整体可起横向稳定器的作用。它不像普通带有整体轴的非独立悬架那样，一侧车轮的跳动会直接轴的非独立悬架那样，一侧车轮的跳动会直接影响另一侧车轮。因此，该悬架又称纵臂扭转影响另一侧车轮。因此，该悬架又称纵臂扭转梁式独立悬架。梁式独立悬架。