汽车底盘主要零部件简要介绍和简单布置要素讲解

螺旋弹 簧与减 震器分 开布置
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汽车底盘主要零部件简要介绍和简单布置要素
4.纵臂式后独立悬架和斜臂式后独立悬架 由平行于汽车行驶方向的纵臂承但导向和传力作用。由于纵臂要承受所有的作用力和力 矩，在结构上必须保证具有足够的强度和刚度。
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5）单横臂式独立悬架 单横臂式独立悬架结构简单，侧倾中 心较高，有较强的抗侧倾能力，但当 车轮跳动时会使主销内倾角和车轮外 倾角变化大，故不宜用作前悬架。
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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： 减振器连接点受力较大，此周围部件的强度和刚度应较好。 不同悬架结构的减振器和弹簧在悬架运动时也是要有轻微摆动的，布置时 应注意运动干涉。由于空间的限制，稳定杆可能要弯成各种形状，但要注 意允许的最小半径。
复合纵臂式后支撑桥的优点有： 1）结构简单，与纵臂式悬架相比，增加的可扭转横梁承受了所有的垂向力和侧向力所产生的 力矩； 2）易于拆卸； 3）几乎不占用垂向和横向空间； 4）悬挂质量小； 5）可扭转横梁可起部分或全部横向稳定杆的作用； 6）车轮跳动时，轮距、车轮的前束和外倾角保持不变。 缺点： 1）侧向力作用下趋于过多转向； 2）可扭转横梁受力复杂，再加之不可避免的采用焊接结构，影响横梁的强度和寿命。
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汽车的底盘部分包括：
1. 2. 3. 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。 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。 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
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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。
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。 双横臂的臂有做成A字型和V字型
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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。
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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。 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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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 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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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。
螺旋弹簧
稳定杆 横臂
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。
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. 5. 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。 行走系统：包括转向节，轮毂轴，轮毂总成，轮胎。
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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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2、悬架类型 ●独立悬架允许单侧轮独立进行上下跳动，见简图单侧悬架可绕与车架的 连接点旋转，实现单侧运动。独立悬架中没有刚性梁，左右车轮各自“独 立”地与车架或车身相连或构成断开式车桥。 独立悬架的优点： 1）非悬挂质量下，悬架所受到并传递给车身的冲击载荷小，有利于提高 汽车的行驶平顺性及轮胎的接地性能； 2）左右车轮的跳动没有直接的相互影响，可减少车身的倾斜和振动； 3）占用横向空间少，便于发动机的布置，可以降低发动机的安装位置， 从而降低汽车的质心位置，有利于提高汽车的行驶稳定性。 4）易于实现驱动轮转向。
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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。 这种结构仅可用于 前置发动机前桥驱动轿 车的后悬架。
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