汽车底盘机械系统构造与检修第十一章.pptx
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1、u11.1 悬架概述架概述u11.2 弹性元件性元件u11.3 减振器减振器u11.4 非独立非独立悬架架u11.5 独立独立悬架架u11.6 悬架的架的维护检查u11.7 悬架的故障架的故障诊断断汽车悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间一切传力装置的总称。它具有以下功用:与轮胎一起吸收和减缓不平整路面所造成的汽车行驶中的各种摇摆和振动等,保障乘客和货物的安全,并提高驾驶稳定性。将路面与车轮之间的摩擦所产生的驱动力和制动力传输至车架和车身。支承车桥上的车身,并使车身与车轮之间保持适当的几何关系。11.1.1 悬架的功用架的功用 弹性元件。承受并传递垂直载荷,缓和不平路面引起的冲击,使
2、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。用于衰减振动,提高乘坐舒适性。导向装置(包括横向稳定杆和纵向推力杆等)。用来传递除垂直力以外的各种力和力矩,包括纵向载荷和横向载荷,并确定车轮相对于车架(或车身)的运动关系。11.1.2 组成成1减振器2上控制臂3弹性元件4后副车架5后下控制臂6纵臂7横向稳定杆8前下控制臂悬架系统的组成1非独立非独立悬架架非独立悬架如图a所示,结构特点是两侧车轮安装在一根整体式车桥上,车架(或车身)通过弹性元件支撑在车轮和车桥的上面。当一侧车轮因路面不平的原因相对于车架(或车身)的位置发生变化时,如图a中右侧车轮跳动,另一侧车轮的位置也随之发生变化
3、,如图a中左侧车轮摆动。2独立独立悬架架独立悬架则是两侧车轮各自独立地通过弹性元件悬挂在车架(或车身)下面,其配用的车桥都是断开式车桥。这样,当一侧车轮相对于车架(或车身)位置发生变化时,对另一侧车轮几乎不产生影响,如图b中左侧车轮。11.1.3 类型型 (a)非独立悬架 (b)独立悬架1钢板板弹簧簧钢板弹簧由一组弯曲弹簧钢片从短至长依次叠放而组成,如图所示。这些重叠钢板在中心点用一根U形中心螺栓或铆钉固定在一起。钢板弹簧具有如下特点: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荡,所以
4、,钢板弹簧一般用在货车和大型客车上。11.2.1 金属金属弹簧簧类弹性元件性元件1卷耳2钢板弹簧3弹簧夹4中心螺栓2螺旋螺旋弹簧簧螺旋弹簧广泛用于独立悬架,但有些轿车后轮非独立悬架也采用螺旋弹簧作为弹性元件。螺旋弹簧由特殊的弹簧钢杆卷制而成,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,如图所示。在螺旋弹簧上施加载荷时,弹簧的收缩便贮存了外力的能量,缓和了冲击。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,因此必须在螺旋弹簧悬架中另装减振器。螺旋弹簧只能承受
5、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。11.2.1 金属金属弹簧簧类弹性元件性元件变刚度螺旋弹簧3扭杆扭杆弹簧簧扭杆弹簧一般是用弹簧钢制成的杆件,如图所示。其截面多为圆形,少数为矩形或方形。扭杆弹簧两端可以做成花键、方形、六角形或带平面的圆柱形等,以便一端固定在车架或车身上,另一端固定在悬架的摆臂上,摆臂则与车轮相连。当车轮跳动时,摆臂便绕着扭杆曲线摆动,使扭杆产生扭转弹性变形,保证车轮与车架的弹性关系。有的扭杆由一些矩形断面的薄条(扭片)组合而成,这样,弹簧更为柔软。扭杆弹簧具有如下特点:结构简单,便于布置,维修方便;与其他弹簧相比,其单位质量的能量吸收率较高,所以可
6、减轻悬架的质量;与螺旋弹簧一样,扭杆弹簧也没有减振作用,需要与减振器一起使用。11.2.1 金属金属弹簧簧类弹性元件性元件1扭杆弹簧2摆臂3弹性联结橡胶块4车轴5减振器6减振器支架7固定架A固定在车架或车身处B摆臂与车轮的相连处扭杆弹簧1橡胶橡胶弹簧簧橡胶弹簧是利用橡胶本身的弹性来起作用的弹性元件,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,如图所示。11.2.2 非金属非金属弹簧簧类弹性元
7、件性元件橡胶弹簧2气体气体弹簧簧气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体,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。气体弹簧在汽车满载和空载的情况下都具有良好的行驶平顺性,体积小,质量轻;但对气体和油液的密封要求高,维护也较麻烦,适用于重型汽车及高档汽车。气体弹簧分为空气弹簧和油气弹簧两种。11.2.2 非金属非金属弹簧簧类弹性元件性元件空气弹簧11.2.2 非金属非金属弹簧簧类弹性元件性元件油气弹簧1球形室2气体3隔
8、膜4油液5阻尼阀6工作缸7活塞汽车受到路面的冲击而产生振动时,这种振动将持续到冲击能量完全耗尽为止。为了迅速衰减车架和车身振动,在大多数悬架中装设了减振器。减振器和弹性元件是并联的,不仅可以提高乘坐舒适性,还可提高轮胎的方向稳定性及转向稳定性。11.3.1 概述概述1基本工作原理基本工作原理在汽车中广泛使用液力减振器,其基本工作原理是利用油液流动产生的阻力来消耗冲击振动的能量。当车架与车桥做往复相对运动时,减振器内的油液反复地从一个腔室通过一些窄小的孔隙流入另一个腔室。此时,孔隙与油液间的摩擦以及油液分子间的内摩擦便形成了对车架振动的阻尼力,从而使车架、车身的振动能量转化为热能,并被油液和减振
9、器壳体所吸收,然后散发到大气中。11.3.1 概述概述2类型型减振器按工作原理分为单向作用式减振器和双向作用式减振器:在压缩和伸张两个行程中均能起减振作用的减振器称为双向作用式减振器,只在伸张行程中起减振作用的减振器称为单向作用式减振器。减振器按结构可分双筒式减振器和单筒式减振器;按工作介质分为液压式和充气式减振器。目前,汽车大多采用具有双向作用式原理的双筒或单筒式结构的液压减振器,新型汽车中开始采用充气型减振器。11.3.1 概述概述1阻尼油室2工作活塞3自由活塞4外筒5气室6内筒(工作缸)7底部阀门单筒式减振器和双筒式减振器1工作缸2工作活塞3浮动活塞4压缩阀 5伸张阀6O形密封圈充气式减
10、振器下图所示为双向作用筒式减振器的工作原理示意图。双向作用筒式减振器的工作原理可用压缩和伸张两个行程加以说明。11.3.2 双向作用筒式减振器双向作用筒式减振器1活塞杆2工作缸3活塞4伸张阀5储油缸筒6压缩阀7补偿阀8流通阀9导向座10防尘罩11油封双向作用式减振器结构与原理图1筒式减振器主要零件的筒式减振器主要零件的检修(以修(以CA1091型汽型汽车为例)例)防尘罩及贮油缸破裂、凹陷,应予焊修、校正或更换。油封磨损严重,密封环失效均应更换。活塞杆弯曲变形应予校正,磨损后其圆度、圆柱度误差超过0.10 mm或杆端螺纹损伤超过2牙时,应予更换。活塞及缸筒表面磨损位配合间隙大于0.15 mm或严
11、重拉伤时,应更换减振器总成。各阀片磨损严重或变形、弹簧弹力减弱应更换。11.3.3 减振器的减振器的检修修2筒式减振器的装复筒式减振器的装复 在减振器杆上依次安装下列零件:贮油缸螺母、密封垫、贮油缸盖、油封、油封垫圈、油封弹簧、密封环、导向座、限位座、进油阀弹簧、进油阀阀片、活塞、复原阀阀片、上调整垫圈、支承座、复原阀弹簧、复原阀下调整垫圈和复原阀螺塞。安放油封时,应把外表面具有圆角的一端朝向贮油缸螺母。装配前应在油封表面涂抹润滑油,并注意不要碰伤刃口。在工作缸的一端压入支承座总成,检查并调整隔片的位置,使其到工作缸与支承座接缝处的距离为120 mm,然后把工作缸装入贮油缸内。将经过1 200
12、1 300孔/cm2的金属网过滤的减振器油(45号变压器油和22号透平油各50%的混合液)加注到贮油缸内。无滤网时,应注意不得有金属屑或棉纱丝混入;减振器油的加入量应为370 mL(EQ1090型为370390 mL)。将活塞杆及活塞总成装入工作缸内,使导向座的止口套入工作缸,用专用扳手以59 Nm(EQ1090型为7888 Nm)的力矩拧紧贮油缸螺母。11.3.3 减振器的减振器的检修修3减振器性能的减振器性能的试验减振器装复后,应在减振器性能试验台上进行试验。当试验行程为100 mm、试验频率为100次/min时,复原行程的最大阻力应为2 1562 646 N。压缩行程的最大阻力为3925
13、88 N,同时检查有无漏油现象。无试验条件时,可上下往复推拉减振器23次试验其阻力是否恢复。拉伸时,应感到有沉重阻力,压缩时的阻力较轻,且推拉过程中阻力均匀、无卡滞及明显的空行程。加满减振液(禁止以制动液代替)后,平放1224 h应无渗漏。11.3.3 减振器的减振器的检修修非独立悬架结构简单,工作可靠,广泛应用于货车的前、后悬架。非独立悬架的结构,特别是导向机构的结构,随所采用的弹性元件的不同而有差异。在非独立悬架中大多数采用钢板弹簧作为弹性元件。非独立悬架的优点是组成悬架的构件少,结构简单,易于维修,寿命长,适合重载;车轮定位几乎不因其上、下运动而改变,轮胎磨损较少。缺点是左、右车轮的运动
14、相互影响,容易产生跳动和摇摆现象,乘坐舒适性较差。在采用钢板弹簧为弹性元件的非独立悬架中,通常将钢板弹簧纵向布置,故也称为纵置板簧式非独立悬架。如图所示为解放CA1092型汽车前悬架。11.4.1 钢板板弹簧式非独立簧式非独立悬架架1钢板弹簧前支架2前钢板弹簧3U形螺栓4前板簧盖板5橡胶缓冲块6限位块7减振器上支架8减振器9吊耳10吊耳支架11中心螺栓12减振器下支架13减振器连接销为了适应装载质量的不同,有的汽车采用由主、副钢板弹簧叠合而成的变刚度钢板弹簧悬架,如图所示。为了提高行驶平顺性,有的汽车采用渐变刚度钢板弹簧,其特点是副簧置于主簧的下面。对于渐变刚度钢板弹簧悬架,当载荷小时,只有主
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