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以。
汽车悬挂系统的构成汽车悬挂系统的构成三大部分:
传力杆系、弹性元件、减震器。
三大部分:
所谓传力杆系,就是上摆臂、下摆臂、连杆等等这些负责连所谓传力杆系,就是上摆臂、下摆臂、连杆等等这些负责连接轮胎和车身、传递应力的东东,这些传力杆系的结构和作接轮胎和车身、传递应力的东东,这些传力杆系的结构和作用机理决定悬挂的类型,如麦氏、双叉臂、多连杆等等;
用机理决定悬挂的类型,如麦氏、双叉臂、多连杆等等;
弹性元件就是弹簧,负责柔性地支撑车身,缓解冲击,但不弹性元件就是弹簧,负责柔性地支撑车身,缓解冲击,但不仅限于轿车常见的螺旋弹簧,还有钢板弹簧、扭杆弹簧、气仅限于轿车常见的螺旋弹簧,还有钢板弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧等等;
体弹簧等等;
减震器呢,负责将路面冲击引起的弹簧振动进行衰减,否则减震器呢,负责将路面冲击引起的弹簧振动进行衰减,否则颠一下就忽悠忽悠晃个没完,也难受。
颠一下就忽悠忽悠晃个没完,也难受。
独立悬挂与非独立悬挂独立悬挂与非独立悬挂轿车悬挂系统分为独立轿车悬挂系统分为独立和非独立两种:
和非独立两种:
非独立悬挂就是一根硬非独立悬挂就是一根硬轴上两个轮胎,一边轮轴上两个轮胎,一边轮胎的跳动影响另一边;
胎的跳动影响另一边;
独立悬挂则相反,各跳独立悬挂则相反,各跳各的,井水不犯河水。
各的,井水不犯河水。
看看图就明白了。
双叉臂式悬挂双叉臂式悬挂双叉臂悬挂,又称双摆臂悬挂。
顾名思义双叉臂悬挂,又称双摆臂悬挂。
顾名思义,有上下两个有上下两个“A”A”型(或者叉型)的摆臂,来控制车轮的上下摆动轨迹。
型(或者叉型)的摆臂,来控制车轮的上下摆动轨迹。
从车的正前方观察,这两个摆臂形成一个平行四边形,这样从车的正前方观察,这两个摆臂形成一个平行四边形,这样车轮上下跳动起来,前轮外倾的角度变化是很小的。
车轮上下跳动起来,前轮外倾的角度变化是很小的。
方程式赛车都用双叉臂式悬挂方程式赛车都用双叉臂式悬挂方程式赛车的悬挂就是比较典型的双叉臂,足以说方程式赛车的悬挂就是比较典型的双叉臂,足以说明这种悬挂形式的明这种悬挂形式的性能优势性能优势!
双叉臂悬挂的优缺点双叉臂悬挂的优缺点双叉臂悬挂的优点在于,可以精确地控制前轮上下跳动的轨迹,控制前双叉臂悬挂的优点在于,可以精确地控制前轮上下跳动的轨迹,控制前轮的外倾角变化。
稳定的前轮外倾角,可以带来清晰的路感和良好的抓轮的外倾角变化。
稳定的前轮外倾角,可以带来清晰的路感和良好的抓地力,行车稳定性好。
同时,前后、左右方向的受力都由这两个摆臂所地力,行车稳定性好。
同时,前后、左右方向的受力都由这两个摆臂所承担,最上面那个弹簧座只需要承受上下方向的力,所以悬挂横向刚度承担,最上面那个弹簧座只需要承受上下方向的力,所以悬挂横向刚度较高,能够适应较为激烈的极限高速过弯而控制车身的侧倾。
较高,能够适应较为激烈的极限高速过弯而控制车身的侧倾。
鉴于双叉臂悬挂的这些优点,这种结构形式往往应用于中级以上,或者鉴于双叉臂悬挂的这些优点,这种结构形式往往应用于中级以上,或者很强调运动性,对行驶性能、稳定性能要求比较高的车上。
很强调运动性,对行驶性能、稳定性能要求比较高的车上。
但是,这种形式也有缺点:
占用空间大,在发动机横置的小型车上不好但是,这种形式也有缺点:
占用空间大,在发动机横置的小型车上不好布置、成本较高、参数调校复杂。
所以小车上很少见到。
布置、成本较高、参数调校复杂。
麦弗逊式悬挂麦弗逊式悬挂麦氏悬挂,又称麦弗逊悬挂、麦克佛森式悬挂、滑柱摆臂式悬挂。
之所以叫麦氏是因为这麦氏悬挂,又称麦弗逊悬挂、麦克佛森式悬挂、滑柱摆臂式悬挂。
之所以叫麦氏是因为这个人发明了它。
麦弗逊(个人发明了它。
麦弗逊(McphersonMcpherson)是美国伊利诺斯州人,)是美国伊利诺斯州人,18911891年生,年生,19241924年加入通用年加入通用工程中心,创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起,设计出的这种悬挂在后来被大量应工程中心,创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起,设计出的这种悬挂在后来被大量应用,称为麦弗逊悬挂。
用,称为麦弗逊悬挂。
其实麦氏悬挂和双叉臂悬挂很相似,就是比双叉臂少了上面那个叉形臂而已,只剩下下面其实麦氏悬挂和双叉臂悬挂很相似,就是比双叉臂少了上面那个叉形臂而已,只剩下下面的摆臂和中间的滑动支柱,所以麦氏悬挂也被称为滑柱摆臂式悬挂。
的摆臂和中间的滑动支柱,所以麦氏悬挂也被称为滑柱摆臂式悬挂。
麦弗逊式悬挂麦弗逊式悬挂少了上面那根叉形臂,前后左右的少了上面那根叉形臂,前后左右的受力怎么承担呢?
除了下摆臂承担受力怎么承担呢?
除了下摆臂承担的意外,受力就落在了中间这跟支的意外,受力就落在了中间这跟支柱上了。
麦氏悬挂的支柱不单要承柱上了。
麦氏悬挂的支柱不单要承受上下方向的力,如车身重量、路受上下方向的力,如车身重量、路面冲击等,还要承受前后、左右方面冲击等,还要承受前后、左右方向的力,如驱动力、刹车力、转弯向的力,如驱动力、刹车力、转弯离心力等等。
所以麦氏悬挂上的这离心力等等。
所以麦氏悬挂上的这跟支柱是最辛苦的,最上面那个弹跟支柱是最辛苦的,最上面那个弹簧座受力也最多最复杂。
簧座受力也最多最复杂。
平衡杆也就是顶吧,其原理就是把平衡杆也就是顶吧,其原理就是把这两个受力最大最复杂的弹簧座用这两个受力最大最复杂的弹簧座用一根杆连接起来,构成一个框架承一根杆连接起来,构成一个框架承力结构,帮助弹簧座承受冲击,加力结构,帮助弹簧座承受冲击,加强和稳定车身的受力结构。
强和稳定车身的受力结构。
麦弗逊式悬挂麦弗逊式悬挂麦氏悬挂以滑动支柱的受力加大和复杂为代价,换来了简单麦氏悬挂以滑动支柱的受力加大和复杂为代价,换来了简单的结构和低廉的成本,还有占用空间小,在横置发动机的小的结构和低廉的成本,还有占用空间小,在横置发动机的小型车上方便布置的特点,所以得到了非常广泛的应用。
同时,型车上方便布置的特点,所以得到了非常广泛的应用。
同时,相对于双叉臂悬挂,车轮跳动的轨迹控制只是稍差,并无本相对于双叉臂悬挂,车轮跳动的轨迹控制只是稍差,并无本质区别,所以现在一些中级车也在采用了。
质区别,所以现在一些中级车也在采用了。
麦氏悬挂相对于双叉臂悬挂,主要缺点和他的基本结构有关,麦氏悬挂相对于双叉臂悬挂,主要缺点和他的基本结构有关,主要是两点:
主要是两点:
1.1.因为少了一根承力的的叉形臂,滑动支柱受力复杂,因为少了一根承力的的叉形臂,滑动支柱受力复杂,不可避免地横向刚度要差一些,这样极限性能均要逊色一些;
不可避免地横向刚度要差一些,这样极限性能均要逊色一些;
2.2.车轮跳动是围绕下摆臂轴圆心的摆动,所以在跳动时车轮跳动是围绕下摆臂轴圆心的摆动,所以在跳动时车轮的外倾角是有微小变化的,轮胎接触地面的角度也就有车轮的外倾角是有微小变化的,轮胎接触地面的角度也就有个不大的变化,所以路感不够清晰、抓地力稍差,稳定性不个不大的变化,所以路感不够清晰、抓地力稍差,稳定性不如双叉臂。
如双叉臂。
双叉臂和麦弗逊悬挂的区别双叉臂和麦弗逊悬挂的区别总体说来,双叉臂总体说来,双叉臂总体说来,双叉臂总体说来,双叉臂和麦弗逊两种悬挂的最和麦弗逊两种悬挂的最和麦弗逊两种悬挂的最和麦弗逊两种悬挂的最大区别就是大区别就是大区别就是大区别就是:
一个五点支撑一个五点支撑一个五点支撑一个五点支撑一个三点支撑一个三点支撑一个三点支撑一个三点支撑多连杆式悬挂多连杆式悬挂所谓多连杆,就是悬挂系统的连所谓多连杆,就是悬挂系统的连接杆系超过三个以上,比如四个、接杆系超过三个以上,比如四个、五个甚至更多,都叫做多连杆悬五个甚至更多,都叫做多连杆悬挂。
挂。
多连杆悬挂是轿车悬挂系统里面,多连杆悬挂是轿车悬挂系统里面,结构最复杂的一种,一般用于后结构最复杂的一种,一般用于后轮,用在前轮上的是极少数。
轮,用在前轮上的是极少数。
所谓悬挂结构的受力,无非是立所谓悬挂结构的受力,无非是立体坐标系的体坐标系的XX、YY、ZZ三个轴向,三个轴向,也就是上下、前后、左右。
多连也就是上下、前后、左右。
多连杆悬挂就是用超过三根以上的连杆悬挂就是用超过三根以上的连杆来分别承受和传递这三个轴向杆来分别承受和传递这三个轴向上的应力,来精确地控制车轮的上的应力,来精确地控制车轮的上下跳动,以达到稳定、舒适的上下跳动,以达到稳定、舒适的驾乘感受和较高的极限性能。
驾乘感受和较高的极限性能。
多连杆式悬挂多连杆式悬挂左面是一种比较简略的多连杆悬挂示意图,左面是一种比较简略的多连杆悬挂示意图,11是减震器和弹簧的滑动支柱组合,主要负责承是减震器和弹簧的滑动支柱组合,主要负责承担车身重量和上下方向的路面冲击;
担车身重量和上下方向的路面冲击;
22和和33是两根对称斜置的连杆,主要负责承受是两根对称斜置的连杆,主要负责承受前后方向的力,也就是驱动力、刹车力(当然,前后方向的力,也就是驱动力、刹车力(当然,因为斜置,也分担一点左右轴向的力);
因为斜置,也分担一点左右轴向的力);
44和和55是两根与车轮呈直角的平行连杆,位于是两根与车轮呈直角的平行连杆,位于轮轴以上,负责承受轮轴以上左右方向的力,也轮轴以上,负责承受轮轴以上左右方向的力,也就是转弯离心力等,它俩就相当于双叉臂悬挂中就是转弯离心力等,它俩就相当于双叉臂悬挂中的上面那根叉形臂;
的上面那根叉形臂;
66是一根与车轮呈直角的连杆,位于轮轴以下,是一根与车轮呈直角的连杆,位于轮轴以下,负责承受轮轴以下左右方向的力,负责承受轮轴以下左右方向的力,66和和2323加加在一起相当于双叉臂里的下摆臂。
在一起相当于双叉臂里的下摆臂。
4545两根杆,约束了车轮的前束,并且与两根杆,约束了车轮的前束,并且与66这这跟杆,共同构成一个平行四边形,限制了轮子的跟杆,共同构成一个平行四边形,限制了轮子的外倾角,道理和双叉臂一样。
外倾角,道理和双叉臂一样。
多连杆式悬挂多连杆式悬挂通过一根滑动支柱和五根连杆,轮子通过一根滑动支柱和五根连杆,轮子XX、YY、ZZ三个轴向上的受力都有专门的连杆负责承受和传递,三个轴向上的受力都有专门的连杆负责承受和传递,这样的好处就是轮子的上下跳动,以及由此而生的这样的好处就是轮子的上下跳动,以及由此而生的外倾角变化趋势、前束变化趋势,均被这几根杆严外倾角变化趋势、前束变化趋势,均被这几根杆严格、精确地约束在规定的轨迹上。
格、精确地约束在规定的轨迹上。
效果就是轮胎在上下跳动
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