悬架机构
典型麦弗逊式前悬架结构以及双叉式后悬架结构
下图为典型麦弗逊式前悬架结构以及双叉式后悬架结构双叉臂式悬架通常采用上下不等长叉臂（上短下长），让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并减小轮距变化、减小轮胎磨损，并且能自适应路面，轮胎接地面积大，贴地性好。
上下控制臂能分担横向力，令车身在过弯时更加平稳。
能承受住越野时崎岖路面对底盘的强大冲击但更占用空间，结构复杂成本高，不适合经济型小车双叉臂式独立悬架拥有出色的侧向支撑、精确的车轮方向控制，但由于使用上下控制臂结构，过于稳定的特性却使车轮的响应速度较其他形式悬架要缓慢，上下控制臂的结构也导致这种悬架的横向安装空间大。
上叉臂式悬架常出现在车身宽大的豪华轿车、全尺寸SUV、皮卡甚至超级跑车，如凯迪拉克赛威SLS、雪铁龙C6、奥迪Q7、大众途锐，甚至国产中兴威虎皮卡，以及兰博基尼盖拉多、玛莎拉蒂3000GT等注重操控性能的跑车。
在这个言必谈操控、论必说运动的年代里，几乎所有汽车品牌多在大力的宣传自己产品优秀的操控性能，从欧系的宝马、奥迪、萨伯到日系的讴歌、英菲尼迪等高端品牌无不在极力宣传自己良好的操控性和运动性，就连一向以舒适性能为取向的奔驰、凯迪拉克、雷克萨斯等高端品牌也在新近的设计中加入了更多的运动取向。
从以福克斯为代表的紧凑型轿车到以迈腾为代表的中级车到以宝马5系Li为代表的高档车无不标榜自己的运动性能。
那么他们是否如宣传所说这么优秀，此次汽车探索就为大家解读影响汽车运动性能的汽车底盘的核心——悬挂系统，并分析不同悬挂对汽车操控性及舒适性的影响。
『悬挂在汽车底盘安放位置的示意图』●悬挂的概念和分类首先让我们来了解一下什么是悬挂：悬挂是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。
典型的汽车悬挂结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。
悬架系统的结构与维修
分值 得分
1 在实习车上，找出悬架系统的各个部件 2
2 描述悬架系统主要部件的结构特点
3
3 总分：
5
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
布置作业
谢 谢!
卷耳，内装衬套，用弹簧销固定在车架上 ③ 在载荷作用下，各片之间会相对滑动而产生摩擦，通
过此方式，衰减振动 • 螺旋弹簧的结构特点 ① 主要应用于独立悬架中 ② 只承受垂直载荷，且变形时不产生摩擦力
教学目标 教学过程
③ 通常与减振器和导向机构搭配使用 • 扭杆弹簧的结构特点 ① 由弹簧钢制成的 ② 两端制成花键、方形、六角形等形状 ③ 车轮跳动时，摆臂绕扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转
液由下腔室流进上腔室--同时压 缩阀打开有少部分油液，经压缩 阀流进储液筒
教学目标 教学过程
活塞上移--伸张阀打开--油液 由上腔室流进下腔室--同时补偿 阀打开，油液经补偿阀由储液筒 进入下腔室
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
4.技能目标
通过实操，实现技能目标。
悬架系统结构与维修
序号
考核项目
3）传递力矩（横向力、纵向力、侧向力）
2.悬架的组成
钢板弹簧
螺旋弹簧
弹性元件 悬
架
减振器
的
组
导向机构
成
横向稳定杆
扭杆弹簧
气体弹簧
双向筒式减振器
纵向推力杆
教学目标 教学过程
3.悬架系统各个部件的结构特点
• 钢板弹簧的结构特点 ① 主要应用于非独立悬架中 ② 由若干长度不等的合金弹簧钢片叠加而成，两端卷成
悬架系统结构与维修
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
知识目标:
1.了解悬架的功用 2.熟悉悬架的组成 3.掌握悬架系统各个部件的结构特点
独立悬架导向机构
独立悬架导向机构的设计一、设计要求对前轮独立悬架导向机构的要求是：1)悬架上载荷变化时，保证轮距变化不超过±4．Omm，轮距变化大会引起轮胎早期磨损。
2)悬架上载荷变化时，前轮定位参数要有合理的变化特性，车轮不应产生纵向加速度。
3)汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小。
在0．4g侧向加速度作用下，车身侧倾角不大于6°～7°，并使车轮与车身的倾斜同向，以增强不足转向效应。
4)汽车制动时，应使车身有抗前俯作用；加速时，有抗后仰作用。
对后轮独止：悬架导向机构的要求是：1)悬架上的载荷变化时，轮距无显著变化。
2)汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小，并使车轮与车身的倾斜反向，以减小过多转向效应。
此外，导向机构还应有够强度，并可靠地传递除垂直力以外的各种力和力矩。
目前，汽车上广泛采用上、下臂不等长的双横臂式独立悬架(主要用于前悬架)和滑柱摆臂(麦弗逊)式独立悬架。
下面以这两种悬架为例，分别讨论独立悬架导向机构参数的选择方法，分析导向机构参数对前轮定位参数和轮距的影响。
二、导向机构的布置参数1．侧倾中心双横臂式独立悬架的侧倾中心由如图6—24所示方式得出。
将横臂内外转动点的连线延长，以便得到极点P，并同时获得P点的高度。
将P点与车轮接地点N连接，即可在汽车轴线上获得侧倾中心W。
当横臂相互平行时(图6—25)，P点位于无穷远处。
作出与其平行的通过N点的平行线，同样可获得侧倾中心W。
双横臂式独立悬架的侧倾中心的高度hw通过下式计算得出滑柱摆臂式独立悬架的侧倾中心由如图6—26所示方式得出。
从悬架与车身的固定连接点E 作活塞杆运动方向的垂直线并将下横臂线延长。
两条线的交点即为P点。
滑柱摆臂式悬架的弹簧减振器柱EG布置得越垂直，下横臂GD布置得越接近水平，则侧倾小心W就越接近地面，从而使得在车轮上跳时车轮外倾角的变化很不理想。
如加长下横臂，则可改善运动学特性。
麦弗逊式独立悬架侧倾中心的高度hw可通过下式计算式中2．侧倾中心在独立悬架中，前后侧倾中心连线称为侧倾轴线。
《悬架设计》课件2
THANKS
复合材料
利用碳纤维、玻璃纤维等复合材料，提高悬架刚 度和强度，同时减轻重量。
智能材料
运用压电陶瓷、形状记忆合金等智能材料，实现 悬架的自适应调节和主动控制。
智能化技术在悬架设计中的应用
传感器技术
辅助驾驶系统
利用传感器实时监测车辆行驶状态和 路面状况，为悬架系统提供精确的数 据支持。
结合雷达、激光雷达、摄像头等技术 ，实现悬架的主动调节，提升驾驶安 全性和舒适性。
性能特点
该货车悬架系统具有较大 的承载能力和刚度，确保 车辆在重载情况下仍具有 良好的行驶稳定性。
设计优化
通过合理设计钢板弹簧的 形状和刚度，降低车辆自 重和提高燃油经济性，同 时保证货车的承载能力。
06
未来悬架设计展望
新材料在悬架设计中的应用
轻量化材料
采用高强度钢、铝合金等轻量化材料，降低悬架 重量，提高车辆燃油经济性和操控性能。
悬架的性能要求
刚度与阻尼
悬架需具备合适的刚度与阻尼，以 实现良好的缓冲减震效果。刚度决 定了悬架的支撑强度，而阻尼则影
响减震性能。
侧倾刚度
为了维持车身姿态稳定，悬架还需 具备足够的侧倾刚度，以抵抗车身
侧倾。
纵向刚度与横向刚度
纵向刚度影响车辆纵向稳定性，横 向刚度则影响车辆操控稳定性。
适应性与可靠性
悬架的定义与功能
缓冲减震
吸收和缓冲来自路面的冲击，提高乘坐 舒适性。
传递力矩
将地面施加在车轮上的力和力矩传递到 车身，同时将驾驶控制信号传递给车轮 。
维持车身姿态
保持车身姿态稳定，防止过大的颠簸和 摇摆。
适应路面变化
通过调节减震器和弹簧等元件的参数， 适应不同路面状况和驾驶需求。
图解汽车之汽车悬挂系统结构解析
图解汽车（10）汽车悬挂系统结构解析【太平洋汽车网技术频道】悬挂对于汽车的操控性能有着决定性的作用，不同构造的悬挂有着不同的操控性能。
常见的悬挂有麦弗逊式悬挂、双叉臂式悬挂、多连杆悬挂等等，它们的结构是怎样的？对汽车操控性能又有着怎样的影响？下面我们一起来了解下吧。
[url=/images/html/viewpic_pcauto.htm?&channel=6251][/url]阅读提示：PCauto技术频道图解类文章都可以使用全新的高清图解形式进行阅读。
大家可以通过点击上面图片链接跳转到图解模式。
高清大图面积提升3倍，看着更清晰更爽，赶紧来体验吧！●悬挂的作用汽车悬挂是连接车轮与车身的机构，对车身起支撑和减振的作用。
主要是传递作用在车轮和车架之间的力，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。
[url=/images/html/viewpic_pcauto.htm?&channel=6251][/url]典型的悬挂系统结构主要包括弹性元件、导向机构以及减震器等部分。
弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，而现代轿车悬挂系统多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧。
[url=/images/html/viewpic_pcauto.htm?&channel=6251][/url]●独立悬挂和非独立悬挂的区别汽车悬挂可以按多种形式来划分，总体上主要分为两大类，独立悬挂和非独立悬挂。
那怎么来区分独立悬挂和非独立悬挂呢？[url=/images/html/viewpic_pcauto.htm?&channel=6251][/url]独立悬挂可以简单理解为，左右两个车轮间没有硬轴进行刚性连接，一侧车轮的悬挂部件全部都只与车身相连。
而非独立悬挂两个车轮间不是相互独立的，之间有硬轴进行刚性连接。
[url=/images/html/viewpic_pcauto.htm?&channel=6251][/url]从结构上看，独立悬挂由于两个车轮间没有干涉，可以有更好的舒适性和操控性。
悬架系统介绍
工作过程:
主动悬架系统的控制中枢是一个微电脑控制模块，在整车行驶过程中，悬架上 的多种传感器分别收集各种行车信息（车速、制动力、踏板速度、车身垂直方向 的振幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据 ），电脑不断接收这些数据并与预 先设定的临界值进行比较，选择相应的悬架状态。 同时，微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件，通过动力装置产生的作用 力控制执行单元相应的功能特性，从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求 的悬架运动。 另外，主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起 弹簧变形时，主动悬架会产生一个与惯性力相对抗的力，减少车身位置的变化。 例如当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度，电脑根据 传感器的信息，与预先设定的临界值进行比较计算，立即确定在什么位置上将多 大的负载加到悬架上，使车身的倾斜减到最小。
４）多连杆式独立悬架 所谓多连杆悬挂，顾名思义就是通过各种连杆配置把车轮与车身相连的 一套悬挂机构。而连杆数量在3根以上才称为多连杆，目前主流的连杆数量 为5连杆。因此其结构要比双叉和麦弗逊复杂很多。
电控悬架架构及原理
防点头控制
使弹簧刚度和减振力变成“坚硬”状态，能抑制汽车制动时点头而使汽车的姿势变化减至最小
防下坐控制
使弹簧刚度和减振力变成“坚硬”状态，能抑制汽车加速时后部下坐而使汽车的姿势变化减至最小
高车速控制
不平整路面 控制
点火开关OFF 当点火开关关闭后因乘客和行李质量变化而使汽车高度变为高于目标高度时，能使汽车高度降低至目
控制
标高度，从而改善汽车驻车时的姿势
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2.雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架系统操作 操作选择开关：位置；作用 ➢ 平顺性开关 ➢ 高度控制开关 ➢ 高度控制ON/OFF开关
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3.雷克萨斯LS400轿车电控空气悬架系统组成及工作原理
跳振控制
自动高度控 制
使弹簧刚度和减振力视需要变成“中等”或“坚硬”状态，能抑制汽车在不平坦路面上行驶时的上下 跳振
不管乘客和行李质量情况如何，使汽车高度保持某一恒定的高度位置，操作高度控制开关使汽车的目 标高度变为“正常”或“高”的状态
高车速控制
当高度控制开关在“HIGH”位置时，汽车高度会降低至”正常”状态，从而改善高速行驶时的稳定性
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电控悬架架构及原理
1.1 半主动悬架的基本结构和工作原理
控制模型
图2-2 半主动悬架控制模型图
1-控制器； 2-整形放大电路； 3-加速度传感器； 4-悬架质量； 5-阻 尼可调减振器； 6-悬架弹簧； 7-非悬架质量 ； ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-轮胎的当量质量
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基本原理：改变阻尼孔的大小 连续可调式：ECU接收速度、位移、加速度等传感器信号，计算出相应的阻尼值，向步进电
简单介绍一下常见的汽车底盘悬架类型
汽车底盘悬架是指连接车身和车轮之间的一系列装置，主要作用是传递作用在车轮和车身之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，以保证汽车能平顺地行驶。
下面是几种常见的汽车底盘悬架类型：
- 麦弗逊式独立悬架：麦弗逊式独立悬架是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一，其主要结构由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆。
它的优点是结构简单、占用空间小、响应较快、制造成本低，但缺点是稳定性不佳，抗侧倾和制动点头能力较弱。
- 双叉臂式独立悬架：双叉臂式独立悬架拥有上下两个叉臂，横向力由两个叉臂同时吸收，支柱只承载车身重量，因此横向刚度大。
其优点是侧向支撑好、抓地力强、路感清晰，但缺点是制造成本高、悬架定位参数设定复杂。
- 多连杆式独立悬架：多连杆式独立悬架是由连杆，减震器和弹性元件组成的，它的优点是舒适性好、操控性好、结构简单，但缺点是占用空间大、成本高、高速稳定性较差。
- 扭力梁式非独立悬架：扭力梁式非独立悬架是由两个纵摆臂和一个横梁组成的，其优点是结构简单、占用空间小、成本低，但缺点是舒适性较差、操控性较差、抗侧倾能力较弱。
不同类型的汽车底盘悬架具有不同的特点，在选择汽车底盘悬架时，要根据车辆的用途、行驶环境等因素进行综合考虑。
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设置了减震器。因为汽车在行驶中所产生的持续 振动，会使驾乘人员感到不舒服或疲劳，故悬架 应具有吸收和衰减振动的作用。因此，轻、中型
前后悬架上都装有减震器。重型汽车由于载重量
大，行驶较平稳，后悬架上一般不装减震器。
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第十六课 悬架
主讲：刘从镜
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第十六章 悬架装置
1、汽车悬架的组成 汽车的车架和车桥之间，通常都有一个
弹性连接件，这个部件被称为悬架 汽车的悬架一般是由弹簧元件(在卡车上称 为钢板弹簧)、减震器、钢板销、钢板支架、 钢板销吊耳、钢板垫块、钢板滑块等组成。
减震器图片
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5、 钢板弹簧 钢板弹簧是汽车悬架中应用较为广泛的一种弹性元
件，由若干等宽但不等长的合金弹簧片叠合而成，形成 为近似等强度的弹性梁，
钢板弹簧至最长的一片称为主片，其两端弯成卷耳， 卷耳内装衬套，用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳 上。钢板中心部位用U形螺栓固定在车桥上。另外，还 有一根钢板中心螺丝用来连接各片弹簧。保证装配时各 片的相对位置。中心螺丝距两端卷耳中心的距离可以相 等，也可以不相等
钢板弹簧的主要作用就是为了缓和冲击，保证汽车 行驶的平性。
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钢板弹簧总成图片
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副钢板 主钢板
U形螺栓
CA151（六平柴）后江苏悬正大架富通汽配连锁有限公司
黄油嘴 黄油嘴
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钢板支架
上支销
固定销
后钢板悬架吊耳 吊耳销 江苏正大富通汽配连锁有限公司
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传统悬架存在问题： 勇当行业领跑者
平顺性要求与行驶稳定性、安全性的要 求在悬架设计中往往是相互矛盾的。
传统的悬架只能保证在一种特定的道路和 车速下达到各个方面的性能最优折中。
希望：
在汽车各种使用条件和工况下，悬架 能使得汽车的平顺性要求与行驶稳定性 安全性的要求性能江苏处正大在富通最汽配佳连锁有状限公态司 附近。
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习题 一、汽车悬架装置有哪些部件组成？ 二、汽车悬架装置的功用是什么？ 三、减震器的作用是什么？ 四、钢板弹簧总成是如何组成的，其功用是什么？
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2、功用：
是用于传递力 和力矩；缓和与吸 收车轮在不平路面 上所承受的冲击和 振动，使车辆行驶 平稳。
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3、分类；非独立悬挂和独立悬挂
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