（1）对称/非对称钢板弹簧
► 多片式钢板弹簧
▪ 可以同时起到缓冲、减振、导向和传力的作用 ▪ 用于货车后悬架可以不装减振器
（2）变截面钢板弹簧
► 变截面钢板弹簧
▪ 一些轻型货车和客车采用由单片或2～3片变厚度断面 的弹簧片构成的少片变截面钢板弹簧
▪ 其弹簧片的断面尺寸沿长度方向是变化的，片宽保持 不变，它可以实现汽车的轻量化。
▪ 防止车身产生过大侧倾
3. 悬架自振频率
► 悬架系统的频率
▪ 与汽车的平顺性（也称舒适性）有直接关系 ▪ 悬架频率 n 随簧载质量的变化而变化 ▪ 人体最舒适的频率范围为1～1.6Hz ▪ 如果要将汽车行驶过程中的频率保持在1～1.6Hz内，
最好采用变刚度悬架
► 悬架自振频率表达式：
▪ n-悬架的频率； ▪ M-簧载质量； ▪ K-悬架刚度； ▪ g-重力加速度 ▪ f-悬架垂直变形（挠度）
2. 螺旋弹簧
► 应用
▪ 螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷 制而成，常用于各种独立 悬架
► 特点
▪ 没有减振和导向功能，只 能承受垂直载荷
▪ 在螺旋弹簧悬架中必须另 装减振器和导向机构，前 者起减振作用，后者用以 传递垂直力以外的各种力 和力矩，并起导向作用
3. 扭杆弹簧
► 扭杆弹簧原理
▪ 是一根由弹簧钢制成的杆， 扭杆断面通常为圆形，少数 为矩形或管形。
► 特点
▪ 作用在弹簧上的载荷增加时，容器中气压升高，弹 簧刚度增大；
▪ 当载荷减小时，气压下降，刚度减小 ▪ 气体弹簧具有理想的变刚度特性
► 类型
▪ 空气弹簧 ▪ 油气弹簧
（1）空气弹簧 air spring
1）囊式空气弹簧
► 结构特点
▪ 由夹有帘线的橡胶气囊和密闭压缩空气组成 ▪ 气囊结束越多，弹性越好，但密封性越差 ▪ 节与节间有钢质腰环，防止径向扩张相互摩擦
二、弹性元件
►钢板弹簧 ►螺旋弹簧 ►扭杆弹簧 ►气体弹簧 ►橡胶弹簧
1. 钢板弹簧
► 钢板弹簧组成
▪ 由若干片等宽但不等长 的合金弹簧片组合而成
▪ 近似等强度的弹性梁， ▪ 多数情况下由多片弹簧
组成
► 钢板弹簧安装
▪ 最长的一片为主片，其 两端弯成卷耳，内装衬 套
▪ 用弹簧销与固定在车架 上的支架或吊耳作铰链 连接
4. 悬架类型
► 非独立悬架
▪ 两侧车轮通过整体式车桥相连，车桥通过悬架 与车架或车身相连
▪ 如果行驶中路面不平，一侧车轮发生跳动，整 体式车桥将迫使另一侧车轮在汽车横向平面内 摆动
悬架类型
► 独立悬架
▪ 车桥是断开的，每一侧车轮单独地通过悬架与 车架（或车身）相连
▪ 每一侧车轮可以独立跳动，互不影响
▪ 两级压力式
1）单气室油气弹簧
①油气分隔式
► 结构特点
▪ 上半球室、下半 球室和橡胶油气 隔膜构成了油气 分隔式弹簧
▪ 工作缸、活塞和 阻尼阀等构成了 减振器
▪ 防止油液乳化， 且便于充气
单气室油气弹簧
②油气不分隔式
► 结构特点
▪ 工作缸固定在车架上，管形活塞 下端与转向节相连
▪ 前悬架弹性元件和减振元件，兼 作转向主销
► 特性
▪ 变刚度特性
► 载荷不同，压力不同 ► 弹簧刚度与车身重量变化率一致
▪ 车身固有频率
► 保持不变（与行驶性能有关）
（c
▪ 氮气—弹性介质
▪ 油液—传力介质
► 特点
▪ 变刚度
▪ 液力减振
► 分类
▪ 单气室
► 油气分隔式
► 油气不分隔式
▪ 双气室(带反气压式)
悬架 suspension
轮式汽 车行驶
系
主要内容
►主要内容
▪ 悬架概述 ▪ 弹性元件（※） ▪ 减振器（※） ▪ 非独立悬架 rigid axle suspension ▪ 独立悬架（※）independent suspension ▪ 主动悬架和半主动悬架
►主题研讨活动
▪ 电控空气悬架技术
本次课程任务
► 弹性元件
▪ 钢板弹簧/螺旋弹簧/扭杆弹簧/气体弹簧
► 减振器
▪ 双向作用筒式减振器 ▪ 充气式减振器
► 非独立悬架
▪ 纵置板簧非独立悬架 ▪ 螺旋弹簧非独立悬架
► 独立悬架
▪ 横臂式独立悬架（※） ▪ 纵臂式独立悬架 ▪ 麦弗逊悬架（※）
一、悬架概述
1. 悬架功用
►悬架功用
▪ 起传力作用：把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向 反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车 架（或承载式车身）上
充油液，而反压气室内的气压下降
► 当弹簧处于伸张行程时
▪ 主活塞下移，主气室内的气压降低 ▪ 主活塞下油液流回浮动活塞的下面，推动活塞上移，而使反压
气室内的气压增高 ▪ 提高了伸张行程的弹簧刚度
②结构特点
▪ 主气室/反压力室：油 气不分隔式
▪ 工作缸体与车架相连， 下端与车桥相连
▪ 阻尼阀座上设有阻尼 阀，保证油气弹簧在 压缩和伸张行程中具 有不同的阻尼力
▪ 起缓冲减振作用：利用弹性元件和减振器 ▪ 起导向作用：利用传力构件使车轮按一定轨迹相对于
车架或车身跳动 ▪ 利用横向稳定器，防止车身在转向等行驶情况下发生
过大的侧向倾斜
2. 悬架组成
► 弹性元件
▪ 起缓冲作用；
► 减振元件
▪ 起减振作用；
► 传力机构或导向机构
▪ 起传力和导向作用；
► 横向稳定器
▪ 两端形状可以做成花键、方 形、六角形或带平面的圆柱 形等，以便一端固定在车架 上，另一端固定在悬架的摆 臂上。摆臂还与车轮相连。
▪ 当车轮跳动时，摆臂便绕着 扭杆轴线摆动，使扭杆产生 扭转弹性变形，借以保证车 轮与车架的弹性联系
4. 气体弹簧
► 原理
▪ 气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体，利 用气体可压缩性实现弹簧的作用
2）膜式空气弹簧
► 结构特点
▪ 由橡胶膜片和金属压制件组成 ▪ 与气囊式相比
► 弹性特性曲线比较理想 ► 因其刚度较小，车身自振频率较低 ► 因其尺寸较小，在车上便于布置，故多用于轿车
3）空气弹簧原理
► 弹簧弹力
▪ F=pi×Aw
► pi：空气压力 ► Aw：有效作用面积 ► dw：有效作用直径（褶皱最低点直径）
▪ 管形活塞内腔和环形腔充满油液 ▪ 管形活塞头上油层，既可润滑活
塞又可作为气室的密封
▪ 油层上方高压气室，充满高压氮 气，气体和油液之间没有任何隔 离装置
2）双气室油气弹簧
①工作原理 ► 当弹簧处于压缩行程时
▪ 主活塞上移，使主气室内气压增高，弹簧刚度增大 ▪ 浮动活塞下油液，在反压气室的气压作用下流入主活塞下面补