汽车原理与结构-悬架与转向系统讲解
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汽车悬架知识ppt课件
减震器
减振器
前桥
弹簧
车桥
弹性元件
纵向导向杆
三：振动频率：
据力学分析可知，如将汽车看成一个在弹性悬架上作单自由度 振动的质量，则其自振动率：
C=M×g / f
f：悬架垂直变形挠度 M：悬架簧载质量 簧载质量 悬架的性能指标体现在：自振频率（n）：取决于 悬架刚度
要求在设计悬架时，其自振频率应与人体步行时身体上、下 运动的频率相接近，在1～1.6HZ 的理想范围内。
3、当车桥与车架之间的相对速度过大时，减振器应能自动加大液流通道截面积，
使阻尼力保持在一定限度内。
车架
减震器
三、 减振器的分类：
按其作用方式不同分为：
车桥
弹性元件
1：双向作用减振器：在压缩、伸张两行程中均起减振作用。 2：单向作用减振器：仅在伸张行程中起减振作用。
1、双向作用筒式减振器
结构：
活塞杆 储油钢桶
伸张行程：当汽车掉入凹坑时，车轮下跳，
减振器受拉伸活塞上移。
上腔容积减少，油压 升高，油液推开伸张 阀，流入下腔。
车架 减震器
车桥
弹性元件
由于活塞杆占去一 定空间，所以自上 腔流入的油液不足 以充满下腔容积的 增加。储油缸中油 液推开补偿阀流入 下腔补充。
由于各阀门的节流作 用，便造成对悬架伸 张运动的阻力，使振 动能量衰减。
防尘罩 导向座
伸张阀
流通阀
活塞
压缩阀
补偿阀
工作原理
压缩行程：当汽车滚上凸起或滚出凹坑时，车轮靠近车架。
下腔容积减少， 油压升高，油液 推开压缩阀，流 入储油缸。
车架 减震器
车桥
弹性元件
容积减少，油压升 高，油液打开流通 阀，经过流通阀流 入上腔。
汽车悬挂系统结构原理详细图解
汽车悬挂系统结构原理图解Post by：2010-10-419:48:00什么是悬挂系统舒适性是轿车最重要的使用性能之一。
舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。
所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。
同时，汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。
因此，汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。
汽车车架（或车身）若直接安装于车桥（或车轮）上，由于道路不平，由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服，这是因为没有悬架装置的原因。
汽车悬架是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性联结装置的统称。
它的作用是弹性地连接车桥和车架（或车身），缓和行驶中车辆受到的冲击力。
保证货物完好和人员舒适；衰减由于弹性系统引进的振动，使汽车行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力，纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架（或车身）上，以保证汽车行驶平顺；并且当车轮相对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求，因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。
悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。
由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。
一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。
弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。
弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。
减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动，减振器的类型有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。
导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。
种类有单杆式或多连杆式的。
钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。
汽车转向系统结构与使用PPT课件
提供液压油，驱动液压转向器工 作。
液压转向器
利用液压油的流动实现转向动作 。
油管
连接液压泵、液压转向器和储油 罐，传递液压油。
储油罐
储存液压油，保证系统的正常工 作。
电动转向系统结构
电动转向器
利用电机的转动实现转向 动作。
线束
连接电机、电动转向器和 控制器，传递电信号。
电机
提供动力，驱动电动转向 器工作。
汽车转向系统结构与使用ppt 课件
汇报人：文小库
2024-01-16
CONTENTS
• 引言 • 汽车转向系统概述 • 汽车转向系统结构 • 汽车转向系统使用 • 汽车转向系统发展前景
01
引言
主题简介
01
汽车转向系统是汽车底盘的重要 组成部件，负责控制汽车的行驶 方向和稳定性。
02
转向系统结构的合理性和使用方 法的正确性对汽车的安全性和操 控性能具有重要影响。
液压助力转向系统
液压助力转向系统是在机械转向系统的基础上加装液压助力器，通过液压油和传动杆来传 递助力，使驾驶员能够更加轻松地操作转向盘。其优点是减轻了驾驶员的劳动强度；缺点 是结构复杂，制造成本较高。
电控液压助力转向系统
电控液压助力转向系统是在液压助力转向系统的基础上加装了传感器和控制单元，能够根 据车速和转向盘力矩等参数自动调整助力大小。其优点是提高了驾驶的稳定性和舒适性； 缺点是结构复杂，制造成本较高。
目的与意义
提高驾驶员对转向系统的认识，掌握 正确的使用方法，确保行车安全。
帮助汽车维修人员了解转向系统的结 构和工作原理，提高维修技能和效率 。
02
汽车转向系统概述
转向系统定义
转向系统定义
转向系统是汽车底盘的一个重要 组成部分，负责控制车辆的行驶 方向。它通过改变车轮的转向角 度，使车辆按照驾驶员的意愿进
液压转向器
利用液压油的流动实现转向动作 。
油管
连接液压泵、液压转向器和储油 罐，传递液压油。
储油罐
储存液压油，保证系统的正常工 作。
电动转向系统结构
电动转向器
利用电机的转动实现转向 动作。
线束
连接电机、电动转向器和 控制器，传递电信号。
电机
提供动力，驱动电动转向 器工作。
汽车转向系统结构与使用ppt 课件
汇报人：文小库
2024-01-16
CONTENTS
• 引言 • 汽车转向系统概述 • 汽车转向系统结构 • 汽车转向系统使用 • 汽车转向系统发展前景
01
引言
主题简介
01
汽车转向系统是汽车底盘的重要 组成部件，负责控制汽车的行驶 方向和稳定性。
02
转向系统结构的合理性和使用方 法的正确性对汽车的安全性和操 控性能具有重要影响。
液压助力转向系统
液压助力转向系统是在机械转向系统的基础上加装液压助力器，通过液压油和传动杆来传 递助力，使驾驶员能够更加轻松地操作转向盘。其优点是减轻了驾驶员的劳动强度；缺点 是结构复杂，制造成本较高。
电控液压助力转向系统
电控液压助力转向系统是在液压助力转向系统的基础上加装了传感器和控制单元，能够根 据车速和转向盘力矩等参数自动调整助力大小。其优点是提高了驾驶的稳定性和舒适性； 缺点是结构复杂，制造成本较高。
目的与意义
提高驾驶员对转向系统的认识，掌握 正确的使用方法，确保行车安全。
帮助汽车维修人员了解转向系统的结 构和工作原理，提高维修技能和效率 。
02
汽车转向系统概述
转向系统定义
转向系统定义
转向系统是汽车底盘的一个重要 组成部分，负责控制车辆的行驶 方向。它通过改变车轮的转向角 度，使车辆按照驾驶员的意愿进
轿车前轮悬挂及转向机构--页PPT文档
动力转向系统是兼用驾 驶员体力和发动机（或 电动机）的动力作为转 向能源的转向系。
动力转向系统是在机械 转向系统的基础上加设 一套转向加力装置而形 成的。
二、转向操纵机构
1、转向操纵机构的组成及布置
组成：转向盘、转 向柱管、转向轴、 上万向节、下万向 节和转向传动轴等。
2、转向操纵机构的部件及安全装置 ⑴.转向盘
悬架系统的概述
一、功 用
汽车悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间一切传力装置 的总称。它具有以下功用：
(1)对不平整路面所造成的汽车行驶中的各种摇摆和振动等，与轮 胎一起，予以吸收和减缓，从而保障乘客和货物的安全，并提高驾 驶稳定性。
(2)将路面与车轮之间的摩擦所产生的驱动力和制动力，传输至车 架和车身。
转向盘的构造
（2）.转向轴和转向柱管及其吸能装置
对于轿车要求转向柱管必须装备能够缓和冲击的吸能装置。其基本结构 原理是：当转向轴受到巨大冲击而产生轴向位移时，使支架或某些支承件 产生塑性变形，从而吸收冲击能量。
汽车装用网格状转向柱管或波纹管式转向柱管的吸能装置，当发生猛 烈撞车导致人体冲撞到转向盘上的力超过允许值时，则网格部分或波纹 管部分将被压缩，产生塑性变形，吸收冲击能量，以减轻对人体的伤害。
转向系统的功用是：保证
汽车能够按照驾驶员的意图沿给 定方向行驶。
一、转向系统类型和组成
1.机械转向系统 组成：转向操纵机 构、转向器、转向传 动机构。
从转向盘到转向器 之间的零部件，均属 于转向操纵机构。由 转向器至转向节之间 的零部件（不含转向 节），均属于转向传 动机构。
2.动力转向系统
空气式可调悬挂 调整原理：
类型
液压式可调悬挂 电磁式可调悬挂
动力转向系统是在机械 转向系统的基础上加设 一套转向加力装置而形 成的。
二、转向操纵机构
1、转向操纵机构的组成及布置
组成：转向盘、转 向柱管、转向轴、 上万向节、下万向 节和转向传动轴等。
2、转向操纵机构的部件及安全装置 ⑴.转向盘
悬架系统的概述
一、功 用
汽车悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间一切传力装置 的总称。它具有以下功用：
(1)对不平整路面所造成的汽车行驶中的各种摇摆和振动等，与轮 胎一起，予以吸收和减缓，从而保障乘客和货物的安全，并提高驾 驶稳定性。
(2)将路面与车轮之间的摩擦所产生的驱动力和制动力，传输至车 架和车身。
转向盘的构造
（2）.转向轴和转向柱管及其吸能装置
对于轿车要求转向柱管必须装备能够缓和冲击的吸能装置。其基本结构 原理是：当转向轴受到巨大冲击而产生轴向位移时，使支架或某些支承件 产生塑性变形，从而吸收冲击能量。
汽车装用网格状转向柱管或波纹管式转向柱管的吸能装置，当发生猛 烈撞车导致人体冲撞到转向盘上的力超过允许值时，则网格部分或波纹 管部分将被压缩，产生塑性变形，吸收冲击能量，以减轻对人体的伤害。
转向系统的功用是：保证
汽车能够按照驾驶员的意图沿给 定方向行驶。
一、转向系统类型和组成
1.机械转向系统 组成：转向操纵机 构、转向器、转向传 动机构。
从转向盘到转向器 之间的零部件，均属 于转向操纵机构。由 转向器至转向节之间 的零部件（不含转向 节），均属于转向传 动机构。
2.动力转向系统
空气式可调悬挂 调整原理：
类型
液压式可调悬挂 电磁式可调悬挂
汽车原理与结构 悬架与转向系统讲解
许多情况下非独立悬架已无法满足车辆行驶的平顺性和 操纵的稳定性。
a）非独立悬架 整体车桥，一侧
车轮受路面影响时将 涉及到另一侧。
b）独立悬架 车桥制成分体式，
每一侧车轮都可独立 相对地面（或车架）跳动。
共22页 第2页
（1）独立悬架的结构特点 ●两侧车轮可独立跳动，行驶时减轻车架振动 ●减少汽车非簧载质量（与簧载质量相对，非簧载质 量越小，对车架的振动越小） ●断开的车桥为汽车其他总成提供了空间 （如：发动机总成位置可降低、前移；车轮上下运 动的空间加大等） ●结构复杂、制造成本高、维修困难、轮胎磨损较大 独立悬架结构类型繁多，并广泛运用于小型车辆。 目前全球各地的轿车前悬架全部采用独立悬架，越野 车通常所有轮都采用独立悬架。
共22页 第5页
转动中 心
前进方 向
左图：纵臂式独立悬架结构 示意图图
纵臂
右图：烛式和麦弗逊式独立悬架 结构示意图
●烛式：车轮可以沿固定在车架上的主销直线移动 ●麦弗逊式：滑柱连杆式，烛式的改进，增加了横摆臂
共22页 第6页
斜臂式独立悬架示意图
车轮的浮动是沿某一确定的轴线摆动，其摆动平面 倾斜于车体的纵、横截面
所有传力件为机械零件，即所谓机械转向系； 对大型汽车来说，转向控制则要兼用人力、
发动机动力（人力仅占小部分），这类系统称为 动力转向系。
10吨以上重型车，一旦动力转向失灵，人力 将很难（无法）完成汽车转向。
●机械转向系统 ●动力转向系统
共22页 第18页
一、汽车转向系统的组成
无论是机械还是动力，转向系统都是由 转向操作、运
构与纵臂式独立悬架相似。 采用钢板弹簧，并充当杠杆，两端为二、三轮轴中
心，整体相当于一套以悬架中心为支点的等臂杠杆，可 保证车轮在不平路面行驶时垂直荷载分布的均匀性。
a）非独立悬架 整体车桥，一侧
车轮受路面影响时将 涉及到另一侧。
b）独立悬架 车桥制成分体式，
每一侧车轮都可独立 相对地面（或车架）跳动。
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（1）独立悬架的结构特点 ●两侧车轮可独立跳动，行驶时减轻车架振动 ●减少汽车非簧载质量（与簧载质量相对，非簧载质 量越小，对车架的振动越小） ●断开的车桥为汽车其他总成提供了空间 （如：发动机总成位置可降低、前移；车轮上下运 动的空间加大等） ●结构复杂、制造成本高、维修困难、轮胎磨损较大 独立悬架结构类型繁多，并广泛运用于小型车辆。 目前全球各地的轿车前悬架全部采用独立悬架，越野 车通常所有轮都采用独立悬架。
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转动中 心
前进方 向
左图：纵臂式独立悬架结构 示意图图
纵臂
右图：烛式和麦弗逊式独立悬架 结构示意图
●烛式：车轮可以沿固定在车架上的主销直线移动 ●麦弗逊式：滑柱连杆式，烛式的改进，增加了横摆臂
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斜臂式独立悬架示意图
车轮的浮动是沿某一确定的轴线摆动，其摆动平面 倾斜于车体的纵、横截面
所有传力件为机械零件，即所谓机械转向系； 对大型汽车来说，转向控制则要兼用人力、
发动机动力（人力仅占小部分），这类系统称为 动力转向系。
10吨以上重型车，一旦动力转向失灵，人力 将很难（无法）完成汽车转向。
●机械转向系统 ●动力转向系统
共22页 第18页
一、汽车转向系统的组成
无论是机械还是动力，转向系统都是由 转向操作、运
构与纵臂式独立悬架相似。 采用钢板弹簧，并充当杠杆，两端为二、三轮轴中
心，整体相当于一套以悬架中心为支点的等臂杠杆，可 保证车轮在不平路面行驶时垂直荷载分布的均匀性。
汽车原理与结构-悬架与转向系统讲解共24页
Thank you
汽车原理与结构-悬架与转向系统讲解
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 5是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
汽车原理与结构-悬架与转向系统讲解
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 5是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
汽车悬挂系统结构原图解讲解
汽车悬挂系统结构原理图解系统结构, 汽车, 原理, 图解, 悬挂汽车悬挂系统结构原理图解教程什么是悬挂系统舒适性是轿车最重要的使用性能之一。
舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。
所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。
同时，汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。
因此，汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。
汽车车架（或车身）若直接安装于车桥（或车轮）上，由于道路不平，由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服，这是因为没有悬架装置的原因。
汽车悬架是车架（或车身）与车轴（或车轮）之间的弹性联结装置的统称。
它的作用是弹性地连接车桥和车架（或车身），缓和行驶中车辆受到的冲击力。
保证货物完好和人员舒适；衰减由于弹性系统引进的振动，使汽车行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力，纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架（或车身）上，以保证汽车行驶平顺；并且当车轮相对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求，因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。
悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。
由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。
一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。
弹性元件用来承受并传递垂直载荷，缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。
弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。
减振器用来衰减由于弹性系统引起的振，减振器的类型有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。
导向机构用来传递车轮与车身间的力和力矩，同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动，通常导向机构由控制摆臂式杆件组成。
种类有单杆式或多连杆式的。
《汽车转向系统》课件
车辆摆头的原因及排除方法
转向系统故障：检查转向助力泵、转向机、转向拉杆等部件是否损坏或松动 轮胎气压不均：检查轮胎气压是否一致，如有问题及时调整 悬挂系统故障：检查悬挂系统是否损坏或松动，如有问题及时维修 路面不平：选择平坦路面行驶，避免在坑洼路面行驶
感谢观看
汇报人：
底盘悬挂系统故障：检查 底盘悬挂系统是否损坏或 松动，需要更换或紧固
发动机故障：检查发动机 是否抖动，需要检查和维 修发动机。
车辆跑偏的原因及排除方法
轮胎气压不均：检查并调整轮胎气 压
轮胎磨损不均：更换磨损严重的轮 胎
转向拉杆磨损：更换转向拉杆
转向节磨损：更换转向节
前轮定位不准：进行四轮定位调整
转向助力泵故障：检查并更换转向 助力泵
定期检查转向轴的紧固情况， 如有松动应及时紧固
定期检查转向轴的密封情况， 如有漏油应及时处理
06
汽车转向系统的故障诊断与排除
转向沉重的原因及排除方法
转向助力系统故障：检查助力泵、助力油、助力油管等部件 转向机故障：检查转向机、转向拉杆、转向球头等部件 转向系统润滑不良：检查转向系统润滑油、润滑脂等润滑剂 转向系统调整不当：检查转向系统调整参数，如转向角、转向力等
转向油泵将发动机动力转化 为液压能，通过转向油管输 送到转向油缸。
液压助力转向系统主要由转 向油泵、转向油罐、转向油 管、转向油缸等部件组成。
转向油罐储存转向油，保持 系统压力稳定。
转向油管连接转向油泵和转 向油缸，输送液压能。
转向油缸将液压能转化为机 械能，推动转向拉杆，实现
转向。
电动助力转向系统的工作原理
转向盘
功能：控制汽车 转向
结构：包括方向 盘、转向柱、转 向机等
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所有传力件为机械零件，即所谓机械转向系； 对大型汽车来说，转向控制则要兼用人力、
发动机动力（人力仅占小部分），这类系统称为 动力转向系。
10吨以上重型车，一旦动力转向失灵，人力 将很难（无法）完成汽车转向。
●机械转向系统 ●动力转向系统
共22页 第18页
一、汽车转向系统的组成
无论是机械还是动力，转向系统都是由转向操作、运
动转换、转向传动三大部分组成，动力转向系统中则另附
有液压传力等动力装置。
5 转向器 运动转换
1、2、4为
机
操作部分
械
转
向
6、7、8、
3 万向节
系
10为传
统
动部分
示
意
图
共22页 第19页
二、理想状态两侧转向轮偏转角
为保证转向时所有车轮均相对地面作纯滚，车轮偏转 参数应满足以下关系：（见下图）
ctgα＝OE / L＝（OD＋DE）/L
上次课内容回顾
轮式行驶系统
一、车轮及轮胎
●辐板式车轮 ●辐条式车轮 ●轮胎
（轮辋、轮胎标准及参数）
二、悬架的组成
●弹性元件
●减振部件
●导向机构
三、弹性元件
●钢板弹簧（螺旋弹簧、扭杆弹簧等）
●油气弹簧（原理：两腔四阀）
四、非独立悬架
●悬架的功能 ●钢板弹簧非独立悬架的基本构造
共22页 第1页
6、独立悬架 随着汽车活动范围的扩展和行驶速度的不断提高，
统，目前丰田、沃尔沃（瑞典）等已有较成功的运用。 主动悬架系统按是否拥有动力源，分为全主动悬架
系统和半主动悬架系统两大类。 ③全主动悬架构造
基本构造：由弹性元件、减振单元、导向机构、作 用力控制装置四大部分组成。
主动悬架中常规零部件与一般悬架功能、作用相 同，其关键部分是作用力控制装置。
共22页 第14页
构尚不能做到绝对准确，一般仅能达到α、β 在一定范围内足够接近理想状态。
共22页 第21页
思 考 题
思考题：
1.独立悬架有什么结构特点？主动悬架与 传统悬架有何异同？
2.为什么要求两侧转向轮转向偏角不同？什么是转 向条件？其理想关系如何？
共22页 第22页
四轮各安
装一个油气 弹簧，经油 路相连形成 全闭环式环 路控制系统。
液 压 系 统
油 气 弹转换 成一种信息 传到控制系
伦敦城市客车所用的一 种主动悬架
统进行处理并发出指令达到执行系统，调整油气弹簧的高度
和刚度。
共22页 第16页
第七章 汽车转向系统
操作转向系统使行进中的汽车，能按驾驶
E
ctgβ＝OD / L
则：两侧转向轮偏转角
D
ctgα－ ctgβ＝B / L 当取αmax有：
双轴汽车转 向轮偏角
Rmin＝L/ αmax
Rmin称为车辆的最小转弯半径
共22页 第20页
转向近似机构 设计转向传动机构各杠杆时，必须准确计
算主要参数以保证上述关系。 迄今为止，世界上所有车辆的转向传动机
三轴汽车行驶情况示意图
左图：刚性连接
右图：等臂式平衡悬架
共22页 第10页
特点： ●使前桥转向轮承受足够的垂直荷载，保证转向功能 ●所有车轮分担的垂直荷载与平路行驶时接近，有利 于发挥汽车的设计性能（特别是多轴驱动越野车） ●避免因荷载分配不均造成的局部超载 等臂式平衡悬架是三轴汽车常见的一种悬架，其结
共22页 第4页
横臂
两半轴套管是独立的， 可在横截面上相对摆动
驱动桥横臂式独立悬架结构示意图
共22页 第5页
转动中 心
前进方 向
左图：纵臂式独立悬架结构 示意图图
纵臂
右图：烛式和麦弗逊式独立悬架 结构示意图
●烛式：车轮可以沿固定在车架上的主销直线移动 ●麦弗逊式：滑柱连杆式，烛式的改进，增加了横摆臂
作用力控制装置包括四部分： ●执行机构： 执行控制系统的指令，按要求完成具体操作。 常用元件由液压缸、气缸、伺服电机、电磁铁等。 ●测量系统： 适时测量系统各种状态，为控制提供依据。 ●控制系统： 核心部件为计算机，完成数据的处理和发出 各种控制指令。 ●能源系统： 为以上各个部件提供能源。
共22页 第15页
按经验或优化设计的方法确定，这类悬架一旦用于汽 车，在任何环境下，性能保持不变。 ①主动悬架
悬架系统的刚度、阻尼特性可以根据汽车行驶状态、 路面状况等条件不同，进行动态自适应调节，从而使悬 架始终处于最佳减振状态。
悬架刚性的可变性将大幅度提高车辆行驶的速度和 平稳性。
共22页 第13页
②主动悬架分类 20世纪八十年代以来世界各大公司争相研发这类系
构与纵臂式独立悬架相似。 采用钢板弹簧，并充当杠杆，两端为二、三轮轴中
心，整体相当于一套以悬架中心为支点的等臂杠杆，可 保证车轮在不平路面行驶时垂直荷载分布的均匀性。
（如图所示）
共22页 第11页
三轴汽车中后驱动桥平衡悬架外观图
共22页 第12页
（6）主动悬架概述 传统的悬架（被动悬架）其刚度、阻尼特性等都是
许多情况下非独立悬架已无法满足车辆行驶的平顺性和 操纵的稳定性。
a）非独立悬架 整体车桥，一侧
车轮受路面影响时将 涉及到另一侧。
b）独立悬架 车桥制成分体式，
每一侧车轮都可独立 相对地面（或车架）跳动。
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（1）独立悬架的结构特点 ●两侧车轮可独立跳动，行驶时减轻车架振动 ●减少汽车非簧载质量（与簧载质量相对，非簧载质 量越小，对车架的振动越小） ●断开的车桥为汽车其他总成提供了空间 （如：发动机总成位置可降低、前移；车轮上下运 动的空间加大等） ●结构复杂、制造成本高、维修困难、轮胎磨损较大 独立悬架结构类型繁多，并广泛运用于小型车辆。
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（4）麦弗逊式独立悬架
筒式减振器7兼有立式滑 柱的功能，横摆臂12两端分 别与车架、转向节 相连；滑柱7（减振 器）两端也分别与 车架、转向节相连。
因此该结构行驶 过程所承受侧向力 的大部分由横摆臂12 承担，减轻了滑柱的 负担。
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（5）多轴汽车平衡悬架
多轴汽车的车轮较多，若是采用简单的非独立悬架 或直接与车架刚性连接，则不能保证所有车轮与地面的 接触；若都采用一般的独立悬架则结构过于复杂，特别 是多轴全驱动车辆，底盘构造更加复杂，不符合实际的 需求。
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斜臂式独立悬架示意图
车轮的浮动是沿某一确定的轴线摆动，其摆动平面 倾斜于车体的纵、横截面
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（3）烛式独立悬架 特点： ●主销固定在车架上，悬架变 形时主销参数不变 ●采用螺旋弹簧，与主销制成 一体 ●转向节沿主销方向上下移动， 变形时仅轮距略变 ●有利于操纵、行驶的稳定， 但主销承受全部侧向力，现代 汽车已很少采用
目前全球各地的轿车前悬架全部采用独立悬架，越野 车通常所有轮都采用独立悬架。
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（2）独立悬架类型 ●横臂式：车轮在车体横向平面内摆动 ●纵臂式：车轮在车体纵向平面内摆动 ●烛式和麦弗逊式 ；滑柱连杆形式，车轮沿直线移动 ●斜臂式：车轮在与车体成斜向的平面内摆动
如图：横臂式 独立悬架结构 示意图
员的意志改变行驶方向。
就轮式汽车而言，所控制的是转向桥（前
桥）车轮相对汽车纵轴线（前进方向）偏转一
定角度；另外，驾驶员也能通过这一机构校正
行驶中因意外受力所造成的车轮偏转。 ●弯道 ●路面干扰 弯道
交通
●交通干扰
●意外事件
事故
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障碍
系统功能的实现 普通车辆的转向系统是由人力操作的，系统
发动机动力（人力仅占小部分），这类系统称为 动力转向系。
10吨以上重型车，一旦动力转向失灵，人力 将很难（无法）完成汽车转向。
●机械转向系统 ●动力转向系统
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一、汽车转向系统的组成
无论是机械还是动力，转向系统都是由转向操作、运
动转换、转向传动三大部分组成，动力转向系统中则另附
有液压传力等动力装置。
5 转向器 运动转换
1、2、4为
机
操作部分
械
转
向
6、7、8、
3 万向节
系
10为传
统
动部分
示
意
图
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二、理想状态两侧转向轮偏转角
为保证转向时所有车轮均相对地面作纯滚，车轮偏转 参数应满足以下关系：（见下图）
ctgα＝OE / L＝（OD＋DE）/L
上次课内容回顾
轮式行驶系统
一、车轮及轮胎
●辐板式车轮 ●辐条式车轮 ●轮胎
（轮辋、轮胎标准及参数）
二、悬架的组成
●弹性元件
●减振部件
●导向机构
三、弹性元件
●钢板弹簧（螺旋弹簧、扭杆弹簧等）
●油气弹簧（原理：两腔四阀）
四、非独立悬架
●悬架的功能 ●钢板弹簧非独立悬架的基本构造
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6、独立悬架 随着汽车活动范围的扩展和行驶速度的不断提高，
统，目前丰田、沃尔沃（瑞典）等已有较成功的运用。 主动悬架系统按是否拥有动力源，分为全主动悬架
系统和半主动悬架系统两大类。 ③全主动悬架构造
基本构造：由弹性元件、减振单元、导向机构、作 用力控制装置四大部分组成。
主动悬架中常规零部件与一般悬架功能、作用相 同，其关键部分是作用力控制装置。
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构尚不能做到绝对准确，一般仅能达到α、β 在一定范围内足够接近理想状态。
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思 考 题
思考题：
1.独立悬架有什么结构特点？主动悬架与 传统悬架有何异同？
2.为什么要求两侧转向轮转向偏角不同？什么是转 向条件？其理想关系如何？
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四轮各安
装一个油气 弹簧，经油 路相连形成 全闭环式环 路控制系统。
液 压 系 统
油 气 弹转换 成一种信息 传到控制系
伦敦城市客车所用的一 种主动悬架
统进行处理并发出指令达到执行系统，调整油气弹簧的高度
和刚度。
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第七章 汽车转向系统
操作转向系统使行进中的汽车，能按驾驶
E
ctgβ＝OD / L
则：两侧转向轮偏转角
D
ctgα－ ctgβ＝B / L 当取αmax有：
双轴汽车转 向轮偏角
Rmin＝L/ αmax
Rmin称为车辆的最小转弯半径
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转向近似机构 设计转向传动机构各杠杆时，必须准确计
算主要参数以保证上述关系。 迄今为止，世界上所有车辆的转向传动机
三轴汽车行驶情况示意图
左图：刚性连接
右图：等臂式平衡悬架
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特点： ●使前桥转向轮承受足够的垂直荷载，保证转向功能 ●所有车轮分担的垂直荷载与平路行驶时接近，有利 于发挥汽车的设计性能（特别是多轴驱动越野车） ●避免因荷载分配不均造成的局部超载 等臂式平衡悬架是三轴汽车常见的一种悬架，其结
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横臂
两半轴套管是独立的， 可在横截面上相对摆动
驱动桥横臂式独立悬架结构示意图
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转动中 心
前进方 向
左图：纵臂式独立悬架结构 示意图图
纵臂
右图：烛式和麦弗逊式独立悬架 结构示意图
●烛式：车轮可以沿固定在车架上的主销直线移动 ●麦弗逊式：滑柱连杆式，烛式的改进，增加了横摆臂
作用力控制装置包括四部分： ●执行机构： 执行控制系统的指令，按要求完成具体操作。 常用元件由液压缸、气缸、伺服电机、电磁铁等。 ●测量系统： 适时测量系统各种状态，为控制提供依据。 ●控制系统： 核心部件为计算机，完成数据的处理和发出 各种控制指令。 ●能源系统： 为以上各个部件提供能源。
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按经验或优化设计的方法确定，这类悬架一旦用于汽 车，在任何环境下，性能保持不变。 ①主动悬架
悬架系统的刚度、阻尼特性可以根据汽车行驶状态、 路面状况等条件不同，进行动态自适应调节，从而使悬 架始终处于最佳减振状态。
悬架刚性的可变性将大幅度提高车辆行驶的速度和 平稳性。
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②主动悬架分类 20世纪八十年代以来世界各大公司争相研发这类系
构与纵臂式独立悬架相似。 采用钢板弹簧，并充当杠杆，两端为二、三轮轴中
心，整体相当于一套以悬架中心为支点的等臂杠杆，可 保证车轮在不平路面行驶时垂直荷载分布的均匀性。
（如图所示）
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三轴汽车中后驱动桥平衡悬架外观图
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（6）主动悬架概述 传统的悬架（被动悬架）其刚度、阻尼特性等都是
许多情况下非独立悬架已无法满足车辆行驶的平顺性和 操纵的稳定性。
a）非独立悬架 整体车桥，一侧
车轮受路面影响时将 涉及到另一侧。
b）独立悬架 车桥制成分体式，
每一侧车轮都可独立 相对地面（或车架）跳动。
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（1）独立悬架的结构特点 ●两侧车轮可独立跳动，行驶时减轻车架振动 ●减少汽车非簧载质量（与簧载质量相对，非簧载质 量越小，对车架的振动越小） ●断开的车桥为汽车其他总成提供了空间 （如：发动机总成位置可降低、前移；车轮上下运 动的空间加大等） ●结构复杂、制造成本高、维修困难、轮胎磨损较大 独立悬架结构类型繁多，并广泛运用于小型车辆。
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（4）麦弗逊式独立悬架
筒式减振器7兼有立式滑 柱的功能，横摆臂12两端分 别与车架、转向节 相连；滑柱7（减振 器）两端也分别与 车架、转向节相连。
因此该结构行驶 过程所承受侧向力 的大部分由横摆臂12 承担，减轻了滑柱的 负担。
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（5）多轴汽车平衡悬架
多轴汽车的车轮较多，若是采用简单的非独立悬架 或直接与车架刚性连接，则不能保证所有车轮与地面的 接触；若都采用一般的独立悬架则结构过于复杂，特别 是多轴全驱动车辆，底盘构造更加复杂，不符合实际的 需求。
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斜臂式独立悬架示意图
车轮的浮动是沿某一确定的轴线摆动，其摆动平面 倾斜于车体的纵、横截面
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（3）烛式独立悬架 特点： ●主销固定在车架上，悬架变 形时主销参数不变 ●采用螺旋弹簧，与主销制成 一体 ●转向节沿主销方向上下移动， 变形时仅轮距略变 ●有利于操纵、行驶的稳定， 但主销承受全部侧向力，现代 汽车已很少采用
目前全球各地的轿车前悬架全部采用独立悬架，越野 车通常所有轮都采用独立悬架。
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（2）独立悬架类型 ●横臂式：车轮在车体横向平面内摆动 ●纵臂式：车轮在车体纵向平面内摆动 ●烛式和麦弗逊式 ；滑柱连杆形式，车轮沿直线移动 ●斜臂式：车轮在与车体成斜向的平面内摆动
如图：横臂式 独立悬架结构 示意图
员的意志改变行驶方向。
就轮式汽车而言，所控制的是转向桥（前
桥）车轮相对汽车纵轴线（前进方向）偏转一
定角度；另外，驾驶员也能通过这一机构校正
行驶中因意外受力所造成的车轮偏转。 ●弯道 ●路面干扰 弯道
交通
●交通干扰
●意外事件
事故
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障碍
系统功能的实现 普通车辆的转向系统是由人力操作的，系统