初级底盘.ppt
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1、悬架悬架悬架的作用悬架的作用概述概述如果车辆在非常光滑的路面上行驶时,它很难从路面上接收任何振动。但是通常大多数道路上有很多坑和隆起,车辆持续受到路面冲击的影响。如果没有把此冲击降低,将会出现几个问题:乘客将感受不舒适的振动、摇摆和颠簸。车辆很难控制,而且严重的冲击会损坏运载的行李、车辆及伤害乘客。为改善驾驶舒适感和驾驶稳定性,在车轮和车身之间提供了弹簧和连杆的布置方式,以降低直接传送到车身的冲击和振动量。悬架将车身与车轮连在一起,它有下列功能:-在行驶中,悬架根据轮胎从路面上吸收并降低各种振动、摇摆和冲击,从而保护乘客和货物,提高驾驶稳定性。-它向车身传送由于路面和车轮之间的摩擦力而产生的驱
2、动力和制动力。-它支撑车桥上的车身并维持车身和车轮之间适当的几何关系。概述概述弹簧弹簧上重量和上重量和弹簧弹簧下重量下重量 由车辆弹簧支撑的全部车身重量称为弹簧上重量。包括车身、车架、发动机、变速器等。另一方面,弹簧下重量是不是由弹簧支撑的部件的重量。包括轮胎、车轮、车桥等。车辆的弹簧上重量越大,驾驶舒适感就越佳。因为弹簧上重量变得较大时,从路面传送的冲击或振动通过弹簧降低。概述概述弹簧弹簧上重量和上重量和弹簧弹簧下重量下重量弹簧弹簧上重量上重量弹簧弹簧下重量下重量弹簧弹簧上重量上重量弹簧弹簧下重量下重量概述概述 弹簧弹簧上重量上重量 弹簧弹簧下重量下重量 弹簧上重量的振动弹簧上重量的振动 概
3、述概述 跳动 横摆 侧倾前后颠簸前后颠簸前后颠簸 前后颠簸是车辆的前、后部上下振动。尤其行驶在道路上隆起的大车辙或到处是坑的未铺砌的道路上时会发生这种情况,装有较软弹簧的车辆比装有较硬弹簧的车辆更容易发生前后颠簸现象。概概述述侧倾侧倾当在颠簸的道路上转向或行驶时,车辆一侧的弹簧扩张,而另一侧的弹簧收缩。这会引起车身向侧面倾斜。概述概述跳跳动动 跳动是整个车身上下移动。当车辆高速行驶在起伏路面上时,很有可能发生跳动 现象。如果弹簧很软,更容易出现这种现象。概述概述横摆横摆 横摆是绕车辆垂直轴的转向运动。概述概述稳定杆稳定杆 如果仅用软弹簧来提高行驶舒适感,由于受离心力影响,车身会在转向期间向外倾
4、斜。在配备独立悬架的车辆内,这种趋向特别大。所以提供了稳定杆(为U形扭杆)。除在转向期间使车身外倾降到最小外,还改善了轮胎的牵引力。通常,如果是前悬架,稳定杆的两端通过橡胶绝缘垫和连杆固定在下悬架臂上,稳定杆的中央部分通过橡胶衬套固定在车架或两点上的其它结构构件上。另外,为降低车身外倾和提高起伏路上的方向稳定性,最近稳定杆不仅用在前面,而且也广泛地用在后面。悬架类型悬架类型悬架类型悬架类型稳定杆稳定杆 稳定杆稳定杆 橡胶绝缘垫螺旋弹簧支柱总成 缓冲块中央横梁下臂减振器减振器 当车辆遭受路面的冲击时,悬架弹簧压缩并扩展,吸收冲击。但是,因为弹簧有连续振动的特性,而且它经常耗费很长时间阻止此振动,
5、会造成行驶舒适感不良,除非通过某种方法阻止此振动。这是减振器或“防冲击部件”的工作。减振器不仅吸收弹簧超额的振动,这样可提高行驶舒适感,而且还给轮胎提供较佳的方向稳定性及提高转向稳定性。悬架类型悬架类型悬架类型悬架类型:当减振器伸张时,进行减振。当它压缩时,不产生阻尼力。减振器减振器的类型的类型-单向减振器单向减振器阀阀 液体液体 孔孔 阀阀阀阀液体液体 悬架类型悬架类型:当减振器伸张和压缩时,都进行减振。-双向减振器双向减振器 减振器减振器的类型的类型-双管减振器双管减振器:此气缸被压力管和外管分成工作室(内缸)和储液室(外缸)。悬架类型悬架类型空气空气 液体液体 储液室储液室 减振器减振器
6、的类型的类型 工作室工作室 偏置弹簧偏置弹簧 因为支柱被倾斜安装,施加在轮胎上的路面反作用力(R1),在轮胎中央垂直起作用的倾向,强迫轮胎朝车辆内侧弄弯支柱。当发生此类情况时,试图朝车辆内侧弄弯支柱的力对支柱轴承部件起作用,弯矩反作用力为R3(因为支柱的上部被适当固定),由于支柱弯曲,减振器的移动阻力增强。而且,由于螺旋弹簧的安装位置(其中心)偏离很大角度(朝向车辆外侧),而且弹簧下座安装倾斜,使螺旋弹簧外侧被弄弯,以致在无插入空间的情况下排列紧密,车轮外侧的弹簧的反作用力变得较大。前悬架前悬架从而导致产生弯矩R4,它与弯矩R3相反。因此,施加在支柱内的轴承的摩擦降低,活塞杆的滑移阻力也降低,
7、这样可提高行驶舒适感。前悬架前悬架A:外侧螺旋弹簧安装高度B:内侧螺旋弹簧安装高度R1:路面反作用力R2:支柱轴的反作用力R3:支柱弯曲方向反作用力R4:支柱弯力(弹簧偏置)支柱弯曲支柱弯曲 支柱总成支柱总成 R2R3R4螺旋弹簧螺旋弹簧 R1AB 弹簧弹簧 反作用反作用 力力1.概述概述在大多数车辆内,后悬架必须承载乘客和行李的额外重量。这样会导致出现令人烦扰的问题。如果悬架弹簧制得坚硬,就不能应付这些额外的负荷,它们对于独自一人驾驶的驾驶员来说太硬。另一方面,如果制得较软,当车辆满载时,它们又太软。减振器也一样。这个问题可用螺旋弹簧或有可变弹簧刚度的其它类型的钢板弹簧;充油的减振器;不同类
8、型的独立悬架解决。后悬架后悬架2.非独立非独立悬悬架架 悬架臂的后端焊接在安放扭杆的后桥梁上。扭杆的两端也焊接在相同的后桥梁上。当车轮按相反的方向回弹或弹跳时,纵臂末端的扭转运动变换成内装在扭杆和后悬架臂内的后桥梁的扭转。后桥梁和稳定杆的扭转产生反作用力,此力与悬架臂的扭转相反。后悬架后悬架当车辆沿曲线行驶时,它产生离心力,克服离心力的向心力对车辆保持转向是必要的。相当于向心力一样的这个力被称为转弯力。后悬架后悬架 车辆行驶方向车辆行驶方向 侧侧滑滑角角 转弯转弯力力 侧侧向力向力-非独立非独立悬悬架架如果是非独立悬架,当车身侧倾时,车轮的外倾不变。但是如果是独立悬架,当车身侧倾时,车轮的外倾
9、通常根据路面变化,产生转向效应。后悬架后悬架 离心力离心力 侧倾角侧倾角-叉形叉形悬悬架架 如果是叉形悬架,当车辆侧倾时,车轮倾斜的方向与车身的相同。结果车轮试图按与车辆向里弯的相反反向行进。所以如果叉形悬架用于前悬架,车辆有不足转向的趋向,但是用于后悬架,倾向于发生过多转向。后悬架后悬架离心力离心力 侧倾角侧倾角 车轮定位车轮定位目录目录概述车轮外倾主销后倾转向轴倾斜车轮的前后束转向角车轮定位的维修 如果驾驶员需要耗费很多的能量沿曲线运行车辆,他会很费神。车轮根据某种要求按一定角度安装在车身上,可排除上述问题,还可防止轮胎过早磨损。这些角统称为“车轮定位”。只要车轮定位适当,很容易转向,这是
10、因为在直路上,驾驶员不太费力就可将方向盘将保持直前方位置,在曲线路上仅需要用很小的力。换句话说,构成角的关系(称为“车轮定位”)的所有元素适当时,很容易转向。但是这些元素中有一个错误时,会发生下列故障:转向困难 转向稳定性不良 轮胎寿命缩短 在曲线路上恢复不良概述概述车轮外倾车轮外倾1.概述概述安装车辆的前轮时,它们的顶部向外或向内倾斜。这被称为车轮外车轮外倾,倾,按垂直方向测量倾斜度。当车轮顶部向外倾斜时,被称为正外倾。相反,向内倾斜时,被称为负车轮车轮外倾。外倾。负负 -+正正 车轮外倾车轮外倾0901.车辆偏向一侧(前轮的车轮外倾不相等)。2.轮胎胎面的内侧迅速磨损(由负车轮外倾过大造成
11、)。3.轮胎胎面的外侧迅速磨损(由正外倾过大造成)。4.车轮轴承上的磨损增加。5.球节上的磨损增加(花键和花键支撑上的力增加,造成球节上的负荷增加,从而导致车轮外倾错误)。车轮外倾车轮外倾 2.车轮外倾车轮外倾错误的故障原因错误的故障原因3.正外倾正外倾 车轮外倾车轮外倾 正的车轮外倾造成负荷施加在芯轴内侧,减少作用在芯轴和转向节上的力。减少铅垂载荷防止车轮滑脱垂直地应用在车轮上的反作用力大小与车辆负荷相等。它被分为与芯轴的轴垂直的力和与芯轴的轴平行的力,强迫车轮向内,有助于防止车轮滑出芯轴。为承担此负荷,内轮轴承制得比外部的大。车轮外倾车轮外倾 防止不理想的负车轮外倾当在车辆上施加负荷时,由
12、于悬架部件和相关衬套变形,车轮的顶部倾向于向内倾斜。正外倾也有助于防止发生这种情况。4.零外倾零外倾车轮外倾车轮外倾它防止轮胎的不均匀磨损。5.负外倾负外倾车轮外倾车轮外倾 当车辆拐弯时,外侧轮胎上的外倾推力起作用,以降低由于正外倾增加造成的转弯力。某些车型略微地增加了直前方行驶时的负外倾,以减少转弯期间的正外倾,减少外倾推力并产生充足的转弯力,以进行转弯。6.轮胎磨损不均匀轮胎磨损不均匀正外倾:轮胎的外侧磨损。轮胎的外侧的转弯半径比轮胎内侧的短。但是,由于内侧和外侧轮胎的转速相同,当轮胎的外侧等候内侧追上它时,轮胎的外侧必须在地面上滑动。负外倾轮胎内侧的磨损更迅速。车轮外倾车轮外倾 轮胎轮胎
13、&车轮车轮轮胎的功能轮胎的功能 轮胎有下列功能:-轮胎支撑车辆的全部重量。-轮胎直接接触路面,所以向道路传送车辆的驱动力和制动力,从而控制起 步、加速、停车和转向。-轮胎降低由不平整路面要引起的冲击。轮胎轮胎&车轮车轮结构结构 轮胎轮胎&车轮车轮胎面胎面 皮带皮带 胎体胎体 轮胎衬里层轮胎衬里层 缓冲层缓冲层 胎肩胎肩 侧侧壁壁 轮辋轮辋-侧侧壁壁 侧壁是橡胶层,橡胶层盖住轮胎的侧面,保护胎体免受外部损害。M挠性轮胎成分在行驶期间在施加负荷的情况下连续弯曲。轮胎轮胎&车轮车轮-缓缓冲冲层层 缓冲层是胎体和胎面之间的织物层,加强两者之间的附着力,有助于减少从道路传送到胎体的冲击。缓冲层通常用在斜
14、纹帘布层轮胎内。客车、货车和轻型货车采用尼龙缓冲层,轿车采用聚酯。结构结构轮胎轮胎&车轮车轮-轮带轮带它们是用在子午线轮胎内的一种缓冲层。像箍一样沿着胎体和胎面胶之间的轮胎周围运行,它们牢牢地固定胎体。轿车的轮胎使用由钢、人造纤维或聚酯层构成的刚性缓冲层,客车和货车的轮胎由钢层制成。-胎面胎面轿车轮胎内的胎面由高压钢丝制成。当在高速公路上行驶时,轮胎旋转,轮胎旋转的力试图把轮胎抛出轮辋。通过缠绕帘布的末端,胎圈将轮胎固定在轮辋上。它是由胎圈钢丝和填充橡胶组成的。结构结构轮胎轮胎&车轮车轮-胎肩胎肩 胎肩表示从胎面末端到侧壁部分。-轮胎衬里层轮胎衬里层轮胎衬里层是附着在轮胎内而不是附着在内胎的专
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