BOB半岛:第五节独立悬架的结构特点及优点介绍

　　独立悬架的结构特点是两侧车轮独立地与车架或车身弹性连接（见图21-2b），因此具有以下优点：

　　1）在悬架弹性元件一定的变形范围内，两侧车轮可以独立运动，互不影响。 这可以减少车架和车身在不平坦路面上的振动，并有助于消除方向盘不断偏转的问题。 现象。

　　2）减少汽车的簧下质量（即没有弹簧支撑的质量）。 在独立悬架的情况下，整个车轴和车轮都属于非簧载质量部分。 采用非独立悬架时，驱动力为车桥，由于主减速器、差速器及其壳体固定在车架上，成为簧载质量； 对于转向轴来说，它不仅有转向主销和转向节，而且中间的整体梁已不复存在，因此采用独立悬架时，簧下质量仅包括车轮质量和车轮质量的全部或部分。悬架系统中的某些部件，在采用非独立悬架时，明显比簧下质量小得多。 当路况和车速相同时，簧下质量越小，悬架上的冲击载荷越小。 因此，采用独立悬架可以提高汽车的平均行驶速度。

　　3）采用分离式车桥，可以使发动机总成的位置降低并前移，降低了汽车的重心，提高了汽车的行驶稳定性； 同时给予车轮更大的上下运动空间，因此悬架刚度可以设计得更小，降低车身振动频率，提高行驶平顺性。

　　以上优点使得独立悬架在现代汽车中得到广泛应用，特别是汽车的方向盘。 但独立悬架结构复杂、制造成本高、维护不方便。 一般来说，车轮跳动时，由于车轮外倾角和轮距变化较大，轮胎磨损严重。

　　对于一些有特殊要求的越野车全部采用独立悬架是合理的，因为除了上述优点外，它还可以保证汽车在不平坦的路面上行驶时所有车轮与路面有良好的接触，从而增加牵引力。 此外，它还可以增加车辆的离地间隙，大大提高越野车的通过性能。

　　3）车轮沿主销移动的悬架，包括烛式悬架（图21-28c）和麦弗逊支柱悬架（滑柱连杆悬架，图21-28d）。

　　这种独立悬架的特点是，当悬架变形时，车轮会倾斜，改变两侧车轮与路面的距离——轴距（图21-29），导致轮胎相对于路面产生横向滑动。地面。 轮胎与地面的附着力被破坏，轮胎磨损严重。 另外，这种悬架用于转向轮时，会引起主销内倾角较大的变化，对转向控制产生一定的影响，所以目前很少使用。 但由于其结构简单、紧凑，不仅方便，而且也用于低速的重型越野车。 例如，太脱拉138和148越野车的前悬架就是这种单横臂独立悬架，其弹性元件是扭杆弹簧。

　　图21-29所示为戴姆勒-奔驰轿车单横臂独立悬架示意图。 该结构中，后桥半轴套脱开，主减速器面上有单个铰链4，半轴可绕铰链4摆动。 主减速器上装有可调节车体水平作用的油气弹性元件2。 它与螺旋弹簧7共同承受和传递垂直力。作用在车轮上的纵向力主要由纵向推力杆6承受。中间支撑轴3不仅能承受横向力，还能部分承受纵向力。 当车轮跳动时，为了避免运动干扰，纵向推力杆的前段用球铰与车身连接。

　　在两个等长摆臂的悬架中（图21-30a），当伙伴车轮上下跳动时，车轮平面不倾斜。 当轴距变化幅度加大时，车轮侧滑的可能性就会增加。 在两个不等长摆臂的悬架中（图21-30b），如果两个叉骨的长度选择适当，车轮与主销之间的夹角和轮距的变化可以很小。 轮距变化小 当轮胎较软时，可以通过轮胎变形来适应。 目前，汽车轮胎可以允许每个轮胎的轴距变化达4-5毫米，而不会沿着路面打滑。 因此，不等长的双横臂独立悬架广泛应用于汽车的前轮上。

　　上摆臂11和下摆臂4的内端分别通过摆臂轴15、1与车架铰接，外端通过上球头销14、1与转向节9连接。下球头销销3分别。 螺旋弹簧5的上、下端分别由橡胶垫片7支撑在车架梁上的支撑座和下摆臂上的支撑板上。 双向作用筒形减震器6的上端和下端也分别由橡胶垫片支撑。 框架连接至下摆臂的支撑板。

　　上摆臂与上球头销是铆接的，不可拆卸，其内装有弹簧13，保证球头销与销座磨损时，自动消除其间的间隙。 下摆臂和下球头销可拆下的下球头销松动，有间隙，可拆卸球头销，适当减少垫片2，消除间隙。

　　该车采用球窝接头结构代替主销，属于无主销类型。 即上下球节销连线相当于主销轴线，车轮转动时绕该轴线偏转。

　　通过移动上摆臂在摆臂轴上的位置来调整主销主销后倾角，上摆臂的移动是通过上摆臂轴的旋转来实现的。 通过上摆臂与固定支架之间加装的调节垫片12来调节前轮外倾角。 主销内倾角与车轮外倾角的关系已经由转向节的结构决定了，所以调整了车轮外倾角后，主销外倾角自然就正确了。

　　路面作用在车轮上的垂直力通过转向节、下球节销、下摆臂和螺旋弹簧传递到车架。 纵向力、横向力和力矩均由转向导向机构——上下摆臂和上下球头销轴传递。 为了可靠地传递纵向力、方向力及其力矩，悬架必须具有足够的纵向力和横向刚度。 为此，上部和下部都是具有宽内端和窄外端的叉形刚性框架。

　　南京汽车工业协会生产的依维柯轻卡前悬架为不等长双横臂扭杆弹簧独立悬架。 其结构如图21-32所示。 扭杆弹簧3纵向设置在车架纵梁的外侧。 其前端通过花键与上横臂6连接，后端通过花键固定在扭杆弹簧固定支架1的花键套内。 筒状减震器上端与焊接在车架上的减震器上支架5连接。 当车轮跳动时，作用在车轮上的垂直载荷通过转向节10和上叉骨6传递到扭杆弹簧，使扭杆产生扭转变形，从而减轻因路面不平而产生的冲击载荷。

　　为了消除扭杆弹簧在使用过程中因塑性变形对车身高度的影响，安装时需要对扭杆施加预紧力。 预紧力的大小可以通过调节螺栓2来调节。施加预紧力的机构如图21-33所示。 带花键套的调节臂4通过花键与扭杆弹簧连接。 将扭杆插入花键套调节臂时，对准基准配合标记B。将调节螺栓2旋入固定支架上的螺母。 当拧紧调节螺栓2时，螺栓前端推动调节臂，使扭杆逆时针扭转，上横臂1外端向下移动。 由于上横臂的外端与转向节相连，受到其阻力而不能向下移动，因此扭杆本身不仅产生预载，而且车身也被升起。 同时，该机构还可以调节车体的高度，并在调节后锁紧锁紧螺母3。

　　当方向盘采用单纵臂独立悬架时，车轮上下跳动时主销后倾角会发生较大变化（图1-34a）。 因此，转向轮一般不采用单纵臂独立悬架。

　　雷诺5型轿车的后悬架为单纵臂扭杆弹簧独立悬架，如图21-35所示。 悬架纵臂4为箱形部件，一端通过花键与车轮心轴5连接，另一端与壳体1固定为一体。扭杆弹簧2安装在纵臂4内。壳体，其外端用花键固定在壳体内的花键套内。 扭杆的另一端通过花键与车架另一侧的横梁连接。套筒1两端用宽橡胶衬套3将套筒支撑在车架纵梁上，用作活动铰链。 当车轮上下跳动时，纵臂以衬套轴线为中心摆动，使扭力弹簧产生扭转变形，以减轻路面不平带来的冲击。

　　图21-35b中，图上方的局部放大图为悬架的机械高度调节装置。 它利用偏心轮转动扭杆弹簧，使扭杆本身增大或减小预紧载荷来调节车辆高度。

　　国产富康轿车的后悬架为单纵臂独立悬架，如图21-36所示。 这种独立悬架的弹性元件也是扭杆弹簧。 这种结构与上述单纵臂独立悬架结构不同。 两侧车轮并非独立直接弹性连接于车身，而是通过后桥总成（包括座椅、右扭杆弹簧支架8、左右扭杆弹簧2、6、横向稳定杆）杆衬套4等）通过前后自偏弹性垫7、9与车身弹性连接。两个单纵臂通过左右扭杆弹簧与后桥总成弹性连接。 汽车转弯行驶时，前后自偏弹性垫在路面作用在车轮上的侧向反力作用下，产生侧向弹性变形。 由于前后自偏转弹性垫的变形不同，使两后轮产生与两前轮相同的偏转角，从而减小两后轮的侧滑角，增强转向不足特性。 过弯速度越高，转向不足特性越好，因此汽车的高速操控稳定性越好。 这种后轮与前轮同向轻微偏转的特性就成为后轴的随动转向功能。 这是富康汽车最原始的特色。

　　这种悬架的两个纵臂的长度一般制成相等，形成平行四连杆机构。 这样，当车轮上下跳动时，主销的主销后倾角保持不变，因此这种形式的悬架适合转向轮。

　　双纵臂扭杆弹簧前独立悬架如图21-37所示。 转向节铰接地连接到两个等长的纵向臂1。 车架的两根管状横梁4内安装有由几层矩形截面弹簧钢板叠合而成的扭杆弹簧6。 两根扭杆弹簧的内端用螺钉5固定在横梁4中部，外端插入摆臂轴2的矩形孔内。摆臂轴支撑在管状横梁上。带衬套 3、摆臂轴与纵臂刚性连接。 另一个车轮的悬架是相同且对称的。

　　车轮沿主销轴移动的悬架目前大致分为两种，一种是车轮沿固定主销轴移动的烛式悬架，另一种是车轮沿摆动主销轴移动的悬架。约翰逊停赛。

　　烛式悬挂如图21-38所示。 主销刚性固定在悬架上，转向节与套筒4连接在一起。 当车轮跳动时，转向节随套筒沿主销轴线移动。 对于这种悬架，对于方向盘来说，当悬架变形时，主销的定位角度不会发生变化，只有轴距和轴距会略有变化，因此有利于汽车的转向控制和行驶稳定性。 但侧向力全部由套在主销1和主销上的长套筒4承受，因此套筒与主销之间的摩擦阻力较大，磨损严重。

　　图21-39为富康轿车麦弗逊悬架。 筒状减震器2的上端通过螺栓和橡胶垫圈与车身连接。 减震器下端固定在转向节3上，转向节通过球铰与下摆臂6连接。 车轮上的侧向力大部分通过转向节由下摆臂承受。 因此，这种结构形式与蜡烛式悬架相比，在一定程度上减少了滑动磨损。

　　螺旋弹簧1置于筒形减震器外部，主销轴线为连接上下铰链的中心线。 当车轮上下跳动时，由于减震器的下支点随下摆臂摆动，主销轴线的角度发生变化。 这表明车轮沿着摆动主销的轴线移动。 因此，当这种悬架变形。