汽车底盘主要零部件布置要素

5. 行走系统：包括转向节，轮毂轴，轮毂总成，轮胎。
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汽车底盘主要零部件简要介绍和简单布置要素
1、悬架功能与基本组成 ● 悬架概念
保证车轮或车桥与汽车承载系统(车架或承载式车身)之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和 冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的总称
● 悬架最主要的功能 传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩，并缓和汽车驶过不平路面时所产生的 冲击，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车的正常行驶。
● 悬架基本组成
汽车底盘悬架系统包含的主要零部件有： 悬架主要由弹性元件、导向机构和减振器组成，有些悬架中还有缓冲块和横向稳定杆。
弹性元件用来传递垂直力，并与轮胎一起缓和路面不平引起的冲击和振动。弹性元件受 冲击后会产生持续的振动，使乘坐不适，因此，设有减振器将振动迅速衰减，使振幅迅速 减小。
导向机构用来确定车轮相对于车架或车身的运动，传递除垂直力以外的各种力和力矩。 为减少车轴对车架或车身的直接冲撞，一些汽车悬架上设有缓冲块。 横向稳定杆的作用是减少转弯时车身的侧倾，并提高轮胎对地面的附着力。
之间由一刚性梁或非断开 式车桥联接，当单边车轮 驶过凸起时，会直接影响 另一侧车轮。
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●非独立悬架的优点有 1) 结构简单，制造、维护方便，经济性好； 2）工作可靠，使用寿命长； 3）车轮跳动时，轮距、前束不变，因而轮胎磨损小 4）转向时，车身侧倾后车轮的外倾角不变，传递侧向力的能力不降 5）中心位置较高，有利于减小转向时车身的侧倾角。
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弹性阻尼元件（弹簧、减振器、稳定杆） ： 主要作用：
提供给车身部件一定的缓冲，减小车身部件的受力。对路面传给车身的振动进行衰 减，提高乘坐舒适性。变线或进弯时对各车轮的受力合理分配，控制车身摆角，提 高操控性。 技术特点： 弹簧减振器有时组合在一起，有时分开布置，满足不同的布置空间需要。 减振器分为双向作用式和单向作用式；充氮气或不充气式。 弹根据簧不同的悬架结构可分为：单片或多片变截面或不变截面钢板弹簧、扭力杆 弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧、油气弹簧；稳定杆为一种扭杆弹簧，根据布置空间可 选用空心或非空心的弹簧钢弯制而成。 布置时考虑的因素：
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3、独立悬架综合评价 （1）侧倾中心高度
汽车在侧向力作用下．车身在通过左、右车轮中心的横向垂直平面内发生侧顿时，相对于地面的 瞬时转动中心称之为侧倾中心，侧倾中心到地面的距离称为侧倾中心高度。侧倾中心位置高，它到车 身质心的距离缩短，可使侧向力臂及侧倾力矩小些，车身的侧倾角也会减小。但侧倾中心过高会使车 身倾斜时轮距变化大，加速轮胎的磨损。 (2)车轮定位参数的变化 车轮相对车身上下跳动时，主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角及车轮前束等定位参数会发生变 化，若主销后倾角变化大，容易使转向轮产生摆振：若车轮外倾角变化大，会影响汽车直线行驶稳定 性，同时也会影响轮距的变化和轮胎的磨损速度。 (3)悬架侧倾角刚度 当汽车作稳态圆周行驶时，在侧向力作用下，车厢绕侧倾轴线转动．并特此转动角度称之为车厢侧倾 角。车厢侧倾角与侧倾力矩和悬架总的侧倾角刚度大小有关，并影响汽车的操纵稳定性和平顺性。 (4)横向刚度 悬架的横向刚度影响操纵稳定性，若用于转向袖上的悬架横向刚度小，则容易造成转向轮发生摆振现 象。 （5）、空间尺寸 不同形式的悬架占用的空间尺寸不同，占用横向尺寸大的悬架影响发动机的布置和从车上拆装发动机的困 难程度；占用高度空间小的悬架，则允许行李箱宽敞，而且底部平整、布置油箱容易。因此，悬架占 用的空间尺寸也用来作为评价指标之一。 下表列出了不同形式悬架的特点。
汽车底盘主要零部件简要介绍和简单布置要素
汽车的底盘部分包括：
1. 悬架系统：包括前、后横梁，前、后摆臂，前、后稳定杆，前、后减振器、弹簧 等。
2. 转向系统：包括转向管柱总成，动力转向器总成，转向管路总成和转向泵。
3. 制动系统：1）普通制动系统：包括制动踏板，真空助力器带制动总泵总成，X型
制动管路，比例阀，前通风盘钳式制动器，后钳式制动或鼓式制动
●非独立悬架缺点 1）与车轮和车桥一起跳动，需要较大的空间，影响发动机和行李箱的布置； 用于轿车和载货汽车的前悬架时，一般需要抬高发动机或是将车桥（轴）做成中间下凹的 形状以利发动机的布置，这将增加制造成本；用于轿车后悬架时，会导致行李箱减小，备 胎布置也不方便。 2）用于驱动桥时，会使得非悬挂质量较大，不利于汽车的行驶平顺性及轮胎的接地性能； 3）当两侧车轮跳动高度不一致时，整根车桥会倾斜，使左右车轮直接相互影响； 4）在不平路面行驶时，由于左右车轮跳动不一致而导致的轴转向会降低直线行驶的稳定 性； 5）用于驱动桥时，驱动桥的输入转矩会引起左右车轮负荷转移。
双横臂的臂有做成A字型和V字型
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2）麦弗逊式
麦弗逊悬架将减震器作为引导 车轮跳动的滑柱，螺旋弹簧与其装 与一体。这种悬架将双横臂上臂去 掉并以橡胶做支撑，允许滑柱上端 作少许角位移。内侧空间大，有利 于发动机布置，并降低车子的重心。 车轮上下跳动时主销轴线的角度会 变化，这是因为减震器下端支点随 摆臂摆动。以上问题需要通过调整 杆系布置得到合理解决。
连车身
连横梁总成
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●独立悬架 根据导向机构不同：独立悬架客分为：双横臂、麦弗逊、滑柱摆臂式、单横臂、纵臂式、多连杆及。目前
1）双横臂 如图所示为双横臂式独立悬架。上下摆臂不等长，选择长度比例合适，可使车轮和主销的
角度及轮距变化不大。这种独立悬架被广泛应用于轿车前轮上和高通过性越野汽车的前后 悬架上。
稳定杆 横臂
螺旋弹簧
滑柱 关节
横梁
传动轴
下横臂
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3）滑柱摆臂式后独立悬架
滑柱摆臂式后悬架用于前轮 驱动的轿车上。它是麦弗逊后悬 架类似的结构，只是起螺旋弹簧 与减震器是分开布置并置于车架 纵梁下方，节省了悬架对横向空 间的占用，有利于布置宽敞的行 李箱。
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b 按照弹性元件的种类， 钢板弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹簧悬架、空 气悬架以及油气悬架等。
c 按照作用原理， 被动悬架、主动悬架和介于二者之间的半主动悬架。
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6）多连杆 多连杆式悬架由 3 到 5
根杆件组合在一起来控制车 轮位置变化的悬架。当前对 性能要求较高的汽车，尤其 是高档轿车开始越来越多地 使用4连杆式悬架系统和5连 杆式悬架系统。
独立悬架中多采用螺旋 弹簧，因而对于侧向力，垂 直力以及纵向力需加设导向 装置来承受和传递这些力。 因而一些轿车上为减轻车重 和简化结构采用多连杆悬架
安装的部件众多，如何保证与车身其他部件不产生干涉。 如何布置安装点能够发挥其最佳加强车身刚度和强度的目的
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连接部件（摆臂） ： 主要作用：
底盘系统的主要传力部件，一般只承受拉压力，为二力杆，同样需要较高 强度和刚度。同样可在一定程度上减少底盘传递给车身的振动 控制车轮轮胎的运动学性能，实现良好的操控性和乘坐舒适性 技术特点： 结构简单，一般为薄板冲压和焊接、厚板切削成型焊接、锻造、铸造， 摆臂所包含的胶套的好坏，直接决定整车的舒适性和一定的操控性，影响 最严重的是摆臂胶套的耐久性。因此设计时，需要进行工程分析，确定摆 角，受力等，并结合台架和道路实验的结果进行优化，最终确定设计方 案，达到需要的刚度、强度和耐久性 布置时考虑的因素： 摆臂为运动部件，布置时必须考虑其运动特性，避免产生运动干涉。若有 缠绕在摆臂上的线束，必须有足够的自由长度，避免运动时受力拉或折断。 若摆臂具有球铰，应考虑对球铰的胶套进行保护，避免碎石或沙粒等击穿。
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汽车底盘主要零部件简要介绍和简单布置要素
横梁（车桥），连接部件（摆臂），弹性阻尼元件（弹簧、减振器、稳定杆），有些 悬架中还有缓冲块和横向稳定杆
横梁（车桥）： 主要作用：底盘系统的主要受力部件，受力复杂且需要较高强度和刚度。
一定程度上减少底盘传递给车身的振动辅助增加车身的强度和刚度，提高 底盘的操控性和碰撞的安全性 技术特点：形状复杂，一般需要大型加工设备进行加工（冲压和焊接） 由于受力复杂，因此设计时，需要进行大量的工程分析，并结合台架和道 路实验的结果进行优化，最终确定设计方案，达到需要的刚度、强度和耐 久性。 布置时考虑的因素：与车身仅有一对定位点，需考虑与车身公差之间的相容性。
滑柱的上部通过顶端连接板连 接到车体上，顶端连接板与滑柱轴 承相接。车身重量由车身通过悬架 滑柱支撑，转向后滑柱与转向节一 并旋转。
与双横臂悬架相比，麦弗逊悬 架的特点是可将导向机构及减震装 置集合到一起，将多个零件集成在 一个单元里，结构简单，构成要素 少，易于维护，可以降低簧下重 量，所以车辆行驶性能及乘车舒适 感良好。
器，拉索式手制动。
2）ABS制动系统：包括制动踏板，真空助力器带制动总泵总成，ABS
ECU （电液控制单元），四通道管路，后钳式制动或鼓式制动
器， 拉索式手制动。
4. 传动系统：包括离合踏板，离合总泵，离合管路，安装在变速器上的离合分泵， 离合器及分离叉，差速器、变速器，等速万向节传动轴，换挡手柄，换挡拉线。
多连杆悬架具有良好的 操纵稳定性，可减小轮胎磨 损。这种悬架减震器和螺旋 弹簧不象麦弗逊悬架那样沿 转向节转动。
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●复合纵臂式后支撑桥悬架 左右后轮之间用一
根可扭转的的弹性梁连 接，而使左右后轮介于 独立悬架的不直接相接 和非独立的悬架的刚性 连接之间，这种悬挂可 看成是近似半独立悬架。