理论教育 单臂悬架在汽车悬架构件设计计算中的发展及优势

单臂悬架在汽车悬架构件设计计算中的发展及优势

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:不过这两种悬架,从运动特性上看,依然没有脱离单臂悬架的框架,没有本质上的区别。它结构简单,占用空间小,既能克服全摆轴悬架轮距变化量大、抵抗纵向载荷能力低的弱点,又能防止全拖臂悬架轴距变化量大、抵抗横向载荷能力差的弊端。半拖臂悬架特别适用于轻型货车以及轻型越野车的后悬架。单纵臂悬架和全拖臂悬架抵抗横向载荷能力较弱,基于克服这一弊端考虑,于是又产生了把左、右纵臂连为一体的想法。

单臂悬架在汽车悬架构件设计计算中的发展及优势

从导向机构悬架形式的发展来看,在独立悬架中,最初是单横臂悬架,它是具有启蒙性质的悬架,结构简单,铰点少,占用空间小,悬架中心和侧倾中心都较高,具有优良的抗侧倾能力,如图1-12所示。然而单横臂悬架结构欠稳定,而且当车轮跳动时,主销内倾角和车轮外倾角变化都较大,不适合用作前悬架,即使用作后悬架,轮距变化也较大。

单纵臂悬架也是一种启蒙性质的悬架,它结构简单,铰点少,占用空间小,便于布置行李箱,轮距、前束和车轮外倾角不随车轮跳动而变化,悬架中心较高,具有良好的抗纵倾能力,如图1-4和图1-11所示,然而,其结构依然欠稳定,特别是存在过多转向趋势。而且,当车轮跳动时,其车轮后倾角较大,亦不适合用作前悬架,即使用作后悬架,其轴距变化也较大。

基于上述原因,为解决单臂悬架结构欠稳定的问题,自然地就出现了全摆轴(Pure Swing Axle)悬架和全拖臂(Pure Trailing Arm)悬架,如图1-41所示。不过这两种悬架,从运动特性上看,依然没有脱离单臂悬架的框架,没有本质上的区别。因此,先驱者又想出了一个完全折中的对角摆轴(Diagonal Swing Axle)悬架。对角摆轴悬架较为死板,它在横向上的悬架中心,正好落在车身的几何对称面上,横向角位移和轮距变化量依然较大,依然缺乏灵活性。然而,其功劳在于开阔了思路,把“纯横、纯纵”的思想解放了,让人们在此基础上发展了今天的斜置单臂(Single Link with angled Pivot Axls)悬架,也就是所谓的半拖臂(Semi-trailing Arm)悬架,如图1-13所示。

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图1-41 四种悬架的比较(www.daowen.com)

a)全摆轴悬架 b)对角摆轴悬架 c)全拖臂悬架 d)半拖臂悬架

半拖臂悬架是介于全摆轴悬架和全拖臂悬架之间的且偏于横向效益的调和设计。它结构简单,占用空间小,既能克服全摆轴悬架轮距变化量大、抵抗纵向载荷能力低的弱点,又能防止全拖臂悬架轴距变化量大、抵抗横向载荷能力差的弊端。枢轴角的设计具有很大的灵活性。因为其轴距远大于轮距,所以横向悬架中心的Y坐标(在没有特别申明的情况下,本书的坐标系执行汽车制图标准)一般取在0.5~1.0个轮距之间。半拖臂悬架特别适用于轻型货车以及轻型越野车的后悬架。

单纵臂悬架和全拖臂悬架抵抗横向载荷能力较弱,基于克服这一弊端考虑,于是又产生了把左、右纵臂连为一体的想法。这一想法产生了复合纵臂式后悬架(Compound Crank Rear Suspension),也称半独立悬架(Semi-independent Suspension),如图1-21所示。此种悬架的优点,参见前面介绍。

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