悬架机构
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下图为典型麦弗逊式前悬架结构以及双叉式后悬架结构双叉臂式悬架通常采用上下不等长叉臂(上短下长),让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并减小轮距变化、减小轮胎磨损,并且能自适应路面,轮胎接地面积大,贴地性好。
上下控制臂能分担横向力,令车身在过弯时更加平稳。
能承受住越野时崎岖路面对底盘的强大冲击但更占用空间,结构复杂成本高,不适合经济型小车双叉臂式独立悬架拥有出色的侧向支撑、精确的车轮方向控制,但由于使用上下控制臂结构,过于稳定的特性却使车轮的响应速度较其他形式悬架要缓慢,上下控制臂的结构也导致这种悬架的横向安装空间大。
上叉臂式悬架常出现在车身宽大的豪华轿车、全尺寸SUV、皮卡甚至超级跑车,如凯迪拉克赛威SLS、雪铁龙C6、奥迪Q7、大众途锐,甚至国产中兴威虎皮卡,以及兰博基尼盖拉多、玛莎拉蒂3000GT等注重操控性能的跑车。
在这个言必谈操控、论必说运动的年代里,几乎所有汽车品牌多在大力的宣传自己产品优秀的操控性能,从欧系的宝马、奥迪、萨伯到日系的讴歌、英菲尼迪等高端品牌无不在极力宣传自己良好的操控性和运动性,就连一向以舒适性能为取向的奔驰、凯迪拉克、雷克萨斯等高端品牌也在新近的设计中加入了更多的运动取向。
从以福克斯为代表的紧凑型轿车到以迈腾为代表的中级车到以宝马5系Li为代表的高档车无不标榜自己的运动性能。
那么他们是否如宣传所说这么优秀,此次汽车探索就为大家解读影响汽车运动性能的汽车底盘的核心——悬挂系统,并分析不同悬挂对汽车操控性及舒适性的影响。
『悬挂在汽车底盘安放位置的示意图』●悬挂的概念和分类首先让我们来了解一下什么是悬挂:悬挂是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。
典型的汽车悬挂结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成,这三部分分别起缓冲,减振和力的传递作用。
独立悬架导向机构的设计一、设计要求对前轮独立悬架导向机构的要求是:1)悬架上载荷变化时,保证轮距变化不超过±4.Omm,轮距变化大会引起轮胎早期磨损。
2)悬架上载荷变化时,前轮定位参数要有合理的变化特性,车轮不应产生纵向加速度。
3)汽车转弯行驶时,应使车身侧倾角小。
在0.4g侧向加速度作用下,车身侧倾角不大于6°~7°,并使车轮与车身的倾斜同向,以增强不足转向效应。
4)汽车制动时,应使车身有抗前俯作用;加速时,有抗后仰作用。
对后轮独止:悬架导向机构的要求是:1)悬架上的载荷变化时,轮距无显著变化。
2)汽车转弯行驶时,应使车身侧倾角小,并使车轮与车身的倾斜反向,以减小过多转向效应。
此外,导向机构还应有够强度,并可靠地传递除垂直力以外的各种力和力矩。
目前,汽车上广泛采用上、下臂不等长的双横臂式独立悬架(主要用于前悬架)和滑柱摆臂(麦弗逊)式独立悬架。
下面以这两种悬架为例,分别讨论独立悬架导向机构参数的选择方法,分析导向机构参数对前轮定位参数和轮距的影响。
二、导向机构的布置参数1.侧倾中心双横臂式独立悬架的侧倾中心由如图6—24所示方式得出。
将横臂内外转动点的连线延长,以便得到极点P,并同时获得P点的高度。
将P点与车轮接地点N连接,即可在汽车轴线上获得侧倾中心W。
当横臂相互平行时(图6—25),P点位于无穷远处。
作出与其平行的通过N点的平行线,同样可获得侧倾中心W。
双横臂式独立悬架的侧倾中心的高度hw通过下式计算得出滑柱摆臂式独立悬架的侧倾中心由如图6—26所示方式得出。
从悬架与车身的固定连接点E 作活塞杆运动方向的垂直线并将下横臂线延长。
两条线的交点即为P点。
滑柱摆臂式悬架的弹簧减振器柱EG布置得越垂直,下横臂GD布置得越接近水平,则侧倾小心W就越接近地面,从而使得在车轮上跳时车轮外倾角的变化很不理想。
如加长下横臂,则可改善运动学特性。
麦弗逊式独立悬架侧倾中心的高度hw可通过下式计算式中2.侧倾中心在独立悬架中,前后侧倾中心连线称为侧倾轴线。
图解汽车(10)汽车悬挂系统结构解析【太平洋汽车网技术频道】悬挂对于汽车的操控性能有着决定性的作用,不同构造的悬挂有着不同的操控性能。
常见的悬挂有麦弗逊式悬挂、双叉臂式悬挂、多连杆悬挂等等,它们的结构是怎样的?对汽车操控性能又有着怎样的影响?下面我们一起来了解下吧。
[url=/images/html/viewpic_pcauto.htm?&channel=6251][/url]阅读提示:PCauto技术频道图解类文章都可以使用全新的高清图解形式进行阅读。
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高清大图面积提升3倍,看着更清晰更爽,赶紧来体验吧!●悬挂的作用汽车悬挂是连接车轮与车身的机构,对车身起支撑和减振的作用。
主要是传递作用在车轮和车架之间的力,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。
[url=/images/html/viewpic_pcauto.htm?&channel=6251][/url]典型的悬挂系统结构主要包括弹性元件、导向机构以及减震器等部分。
弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式,而现代轿车悬挂系统多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧,个别高级轿车则使用空气弹簧。
[url=/images/html/viewpic_pcauto.htm?&channel=6251][/url]●独立悬挂和非独立悬挂的区别汽车悬挂可以按多种形式来划分,总体上主要分为两大类,独立悬挂和非独立悬挂。
那怎么来区分独立悬挂和非独立悬挂呢?[url=/images/html/viewpic_pcauto.htm?&channel=6251][/url]独立悬挂可以简单理解为,左右两个车轮间没有硬轴进行刚性连接,一侧车轮的悬挂部件全部都只与车身相连。
而非独立悬挂两个车轮间不是相互独立的,之间有硬轴进行刚性连接。
[url=/images/html/viewpic_pcauto.htm?&channel=6251][/url]从结构上看,独立悬挂由于两个车轮间没有干涉,可以有更好的舒适性和操控性。
汽车底盘悬架是指连接车身和车轮之间的一系列装置,主要作用是传递作用在车轮和车身之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,以保证汽车能平顺地行驶。
下面是几种常见的汽车底盘悬架类型:
- 麦弗逊式独立悬架:麦弗逊式独立悬架是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一,其主要结构由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成,绝大部分车型还会加上横向稳定杆。
它的优点是结构简单、占用空间小、响应较快、制造成本低,但缺点是稳定性不佳,抗侧倾和制动点头能力较弱。
- 双叉臂式独立悬架:双叉臂式独立悬架拥有上下两个叉臂,横向力由两个叉臂同时吸收,支柱只承载车身重量,因此横向刚度大。
其优点是侧向支撑好、抓地力强、路感清晰,但缺点是制造成本高、悬架定位参数设定复杂。
- 多连杆式独立悬架:多连杆式独立悬架是由连杆,减震器和弹性元件组成的,它的优点是舒适性好、操控性好、结构简单,但缺点是占用空间大、成本高、高速稳定性较差。
- 扭力梁式非独立悬架:扭力梁式非独立悬架是由两个纵摆臂和一个横梁组成的,其优点是结构简单、占用空间小、成本低,但缺点是舒适性较差、操控性较差、抗侧倾能力较弱。
不同类型的汽车底盘悬架具有不同的特点,在选择汽车底盘悬架时,要根据车辆的用途、行驶环境等因素进行综合考虑。
汽车悬挂系统结构原理图解Post by:2010-10-419:48:00什么是悬挂系统舒适性是轿车最重要的使用性能之一。
舒适性与车身的固有振动特性有关,而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。
所以,汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。
同时,汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件,又是保证汽车行驶安全的重要部件。
因此,汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表,作为衡量轿车质量的指标之一。
汽车车架(或车身)若直接安装于车桥(或车轮)上,由于道路不平,由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服,这是因为没有悬架装置的原因。
汽车悬架是车架(或车身)与车轴(或车轮)之间的弹性联结装置的统称。
它的作用是弹性地连接车桥和车架(或车身),缓和行驶中车辆受到的冲击力。
保证货物完好和人员舒适;衰减由于弹性系统引进的振动,使汽车行驶中保持稳定的姿势,改善操纵稳定性;同时悬架系统承担着传递垂直反力,纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架(或车身)上,以保证汽车行驶平顺;并且当车轮相对车架跳动时,特别在转向时,车轮运动轨迹要符合一定的要求,因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。
悬架结构形式和性能参数的选择合理与否,直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。
由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。
一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。
弹性元件用来承受并传递垂直载荷,缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。
弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。
减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动,减振器的类型有筒式减振器,阻力可调式新式减振器,充气式减振器。
导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩,同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动,通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。
种类有单杆式或多连杆式的。
钢板弹簧作为弹性元件时,可不另设导向机构,它本身兼起导向作用。
汽车悬挂系统结构原理图解系统结构, 汽车, 原理, 图解, 悬挂汽车悬挂系统结构原理图解教程什么是悬挂系统舒适性是轿车最重要的使用性能之一。
舒适性与车身的固有振动特性有关,而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。
所以,汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。
同时,汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件,又是保证汽车行驶安全的重要部件。
因此,汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表,作为衡量轿车质量的指标之一。
汽车车架(或车身)若直接安装于车桥(或车轮)上,由于道路不平,由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服,这是因为没有悬架装置的原因。
汽车悬架是车架(或车身)与车轴(或车轮)之间的弹性联结装置的统称。
它的作用是弹性地连接车桥和车架(或车身),缓和行驶中车辆受到的冲击力。
保证货物完好和人员舒适;衰减由于弹性系统引进的振动,使汽车行驶中保持稳定的姿势,改善操纵稳定性;同时悬架系统承担着传递垂直反力,纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架(或车身)上,以保证汽车行驶平顺;并且当车轮相对车架跳动时,特别在转向时,车轮运动轨迹要符合一定的要求,因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。
悬架结构形式和性能参数的选择合理与否,直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。
由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。
一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。
弹性元件用来承受并传递垂直载荷,缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。
弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。
减振器用来衰减由于弹性系统引起的振,减振器的类型有筒式减振器,阻力可调式新式减振器,充气式减振器。
导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩,同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动,通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。
种类有单杆式或多连杆式的。
第十七章悬架导向机构引言设计量产车或赛车的悬架系统需要各方面的科学知识。
这个章节只涵盖这些方面中的一个---悬架运动和几何。
这个章节不涉及平顺性和部件在载荷下的弯曲变现。
这些东西会在第23章中讨论我们讨论的悬架几何指的是广义上的如何把非簧载质量连接在簧载质量。
这些连接不仅仅决定它们之间的相对运动还控制它们之间力的传递。
任何特定的几何设计都必须是为了配合特定的车型而设计的。
不存在最好的几何结构。
17.1自由度和运动轨迹对于一个非独立悬架,作为前或后悬架,这个控制臂总成是被用来控制某个车轮相对于车身的运动路径。
这个轨迹包括轮胎倾角的增加,主销内倾和束角的变化,这些都按照设计者的要求。
但他任然按照一个轨迹上下运动。
在工程界,我们可以说车轮有一个固定的相对车身运动的路径。
车轮不被不允许在这个轨迹的前后和侧面运动。
转向节除了确定的路径不被允许旋转。
(当然轮胎被允许绕着轴旋转)悬架连杆被要求在各个方向上将转向节非常准确的定位而允许他上下运动。
前悬架只有当转向系统要求时才需要留出转向角度空间对任何相对于别的物体运动的物体,它的运动可以用三个直线自由度和三个旋转自由度完全定义。
一个在三维空间的单个的物体可以说有六个自由度。
我们在之前说过:任何独立悬架只允许有一个转向节相对车架运动的路径。
另一个相同的说法是悬架提供五个方向的自由度限制。
它严格控制了在五个方向上的运动。
在现实世界中,这种机械装置就限制特定的自由度反面而言是不完美的。
所以学习独立悬架几何就是确定如何限制转向节在五个方向上的运动。
如果你唯一可以用来设计悬架几何的部件是两头都带球头销的直杆,这个要求的限制可以用五个连杆来完成。
换句话说要限制五个自由度需要用正好五根拉压杆来完成。
为了理解这个观点要先了解相关部件,我们应该了解什么类型的悬架部件可以提供什么样的约束。
通过17.2你可以看到A臂相当于两个直杆外端连在一个球头销上。
一个麦克弗森支柱是一个滑竿运动机构,相当于一个无限长的直角滑块的A臂现在,有了这个概念,我们可以看到大多数独立悬架是由5根这样的连杆组成的。
汽车悬挂组成、分类及图解汽车悬挂的定义:悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。
它决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性,是现代轿车十分关键的部件之一。
汽车悬挂的组成:典型的悬挂系统结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成,这三部分分别起缓冲、力的传递和减振的作用。
个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。
不同类型的悬挂的导向机构差异也很大,这也是悬挂性能差异的核心构件。
弹性元件弹性元件有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式,而现代轿车悬挂系统多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧,个别高级轿车则使用空气弹簧。
弹性元件用来承受并传递直载荷、缓和不平路面、紧急制动、加速和转弯引起的冲击或车身位置的变化。
减震器减震器的类型有简式减震器、阻力可谓式减震器和充气式减震器。
它的作用主要用来减小弹簧系统引起的振动,提高乘坐舒适性。
导向装置通常导向装置有控制摆臂式杆件组成,有单杆式和连杆式的。
他是用来使车轮按一定运动轨迹相对车身运动,同时传递力的作用。
汽车悬挂分类:汽车悬挂按悬挂系统主要分为非独立悬架和独立悬架,非独立悬架有钢板式、螺旋弹簧式和空气弹簧式,独立悬架有多连杆式、横臂式和纵臂式等。
非独立悬架非独立悬挂系统的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连,车轮连同车桥一起通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身的下面。
非独立悬挂系统具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点,但由于其舒适性及操纵稳定性都较差,在现代轿车中基本上已不再使用,多用在货车和大客车上。
独立悬架独立悬挂系统是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬挂系统悬挂在车架或车身下面的。
其优点是:质独立悬挂系统量轻,减少了车身受到的冲击,并提高了车轮的地面附着力;可用刚度小的较软弹簧,改善汽车的舒适性;可以使发动机位置降低,汽车重心也得到降低,从而提高汽车的行驶稳定性;左右车轮单独跳动,互不相干,能减小车身的倾斜和震动。