华工车辆工程汽车构造 - 图文(8)

2019-08-30 12:47

10车辆二班荣誉出品

工作原理、工作过程:

双向作用筒式减振器的工作原理分为压缩和伸张两个行程。

压缩行程 当汽车车轮滚上凸起或滚出凹坑时,车轮移近车架(车身),减振器受压缩,活塞3下移。活塞下面的腔室(下腔)容积减小,油压升高,油液经流通阀8流到活塞上面的腔室(上腔)。由于上腔被活塞杆1占去一部分,上腔内增加的容积小于下腔减小的容积,故还有一部分油液推开压缩阀6,流回储液缸5。这些阀对油液的节流作用便造成对悬架压缩运动的阻尼力。

伸张行程 当车轮滚进凹坑或滚离凸起时,车轮相对车身移开,减振器受拉伸。此时减振器活塞向上移动。活塞上腔油压升高,流通阀8关闭。上腔内的油液便推开伸张阀4流入下腔。同样,由于活塞杆的存在,自上腔流来的油液还不足以充满下腔所增加的容积,下腔内产生一定的真空度,这时储油缸中的油液便推开补偿阀7流入下腔进行补充。此时,这些阀的节流作用即造成对悬架伸张运动的阻尼力。

满足要求的措施:

要求:1)在悬架压缩行程(车桥与车架相互移近的行程)内,减振器阻尼力应较小,以便

充分利用弹性元件的弹性,以缓和冲击;

2)在悬架伸张行程(车桥与车架相对远离的行程)内,减振器的阻尼力应大,以求迅速减振;

3)当车桥(或车轮)与车架的相对速度过大时,减振器应当能自动加大液流通道截面积,使阻尼力始终保持在一定限度之内,以避免承受过大的冲击载荷。

措施:

1)压缩阀的节流阻力应设计成随活塞运动速度而变化。例如,当车架或车身振动缓慢(即活塞向下运动速度低)时,油压不足以克服压缩阀弹簧的预紧力而推开阀门。此时,多余部分的油液经一些常通的缝隙流回贮油腔。当车身振动剧烈,即活塞向下运动的速度高时,则活塞下腔油压剧增,达到能克服压缩阀弹簧的预紧力时,便推开压缩阀,使油液在很短的时间内通过较大的通道流回贮油缸。这样,油压和阻尼力都不致超过一定限度,以保证压缩行程中弹性元件的缓冲作用得到充分发挥。

2)同样,伸张行程中减振器的阻尼力也应设计成随活塞运动速度而变化。当车轮向下运动速度不大(即活塞向上的运动速度不大)时,油液经伸张阀的常通孔隙流入下腔,由于通道截面积很小,便产生较大的阻尼力,从而消耗了振动能量,使振动迅速衰减。当车身振动剧烈时,活塞上移速度增大到使油压足以克服伸张阀弹簧的预紧力时,伸张阀开启,通道截面积增大,使油压和阻尼力保持在一定限度以内。这样,可使减振器及悬架系统的某些零件不会因超载而损坏。

3)由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力比压缩阀的大,在同样的油压作用下,伸张阀及相应的常通缝隙的通道截面积总和小于压缩阀及相应的常通缝隙的通道截面积总和,这就保证了减振器在伸张行程内产生的阻尼力比压缩行程内产生的阻尼力大得多。

2. 弹性元件类型、特点、使用范围(P223-P230) 1) 钢板弹簧

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特点:结构简单、工作可靠、成本低,既是弹性元件又是导向装置,能传递各种力

和力矩,并且由于弹簧各片之间的摩擦而起到一定的减振作用。 使用范围:中、轻型载货汽车。

2) 螺旋弹簧

特点:无需润滑,不忌泥污;安置它所需的纵向空间不大;弹簧本身质量小; 没有减振作用,须另装减振器;只能承受垂直荷载,须装设导向机构以传递垂

直力以外的各种力和力矩。

使用范围:广泛应用于独立悬架,特别是前轮独立悬架。

3) 扭杆弹簧

特点:单位质量的储能是钢板弹簧的3倍,所以采用扭杆弹簧的悬架质量轻、结构

简单、占用空间小、无需润滑;通过调整扭杆弹簧固定端的安装角度,易实现车身高度的自动调节;布置方便,可以与汽车纵轴线平行布置或横向布置,纵向布置时可方便地安装满足设计要求长度的扭杆,以保证悬架具有良好的性能。

使用范围:在越野车、轻型客、货车上应用比较广泛。

4) 气体弹簧

1. 空气弹簧

1) 囊式空气弹簧 2) 膜式空气弹簧

特点:空气弹簧的质量比任何弹簧的都小,且寿命相对较长,但高度尺寸较大,在布

置上有一定难度;刚度可变,具有理想的弹性特性。此外,其密封环节多,容易漏气。同螺旋弹簧一样,只能承受轴向载荷,故空气弹簧悬架必须设置纵向和横向推力杆等导向机构和减震器。

使用范围:广泛用于大型客车尤其是高档豪华大客车。

2. 油气弹簧

1) 单气室油气弹簧 2) 双气室油气弹簧 3) 两级压力式油气弹簧

特点:油气弹簧具有变刚度的特性,同时又起液力减振器的作用;只能承受轴向载

荷,故油气弹簧悬架必须设置纵向和横向推力杆等导向机构;应用于重型汽车上时,其体积和质量都较钢板弹簧小;对气体和油液的密封要求很高,因而对加工和装配的精度要求和对相对滑动的工作表面的粗糙度和耐磨性要求都很高;维护麻烦。

使用范围:重型汽车

5) 橡胶弹簧

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特点:单位质量的储能较金属弹簧多,隔音性能好,工作无噪声,不需要润滑,具

有一定的减振能力。

使用范围:多用作悬架的副簧和缓冲块,在某些汽车的悬架中用作主簧。

一、 纵置板簧式非独立悬架

板簧式非独立悬架主要由钢板弹簧和减振器组成。

钢板弹簧的中部用两个U形螺栓固定在车桥上。弹簧前端卷耳用钢板弹簧销与前支架相连,形成固定铰链支点;后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销与吊耳相连接。由于吊耳可以前后摆动,保证了弹簧变形时两卷耳中心线间的距离可以改变。

2.双横臂式独立悬架

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两摆臂不等长的双横臂独立悬架广泛应用于中高级轿车。

二、螺旋弹簧非独立悬架

螺旋弹簧非独立悬架由螺旋弹簧、减振器、纵向推力杆和横向推力杆组成。常用于轿车的后悬架。

1.单纵臂式独立悬架

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。

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悬架。

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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V形断面横梁,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——后轴体。纵臂前端通过橡胶-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,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。当两侧悬架变形不等时,后轴体的V形断面横梁发生扭转变形,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梁式独立悬架。

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