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懸架系統中的彈簧知識問題

閱讀量:395   發布時間:2019-12-24 10:17:28   作者:彈簧廠家

今天我們來說說懸架系統中的彈性元件——彈簧。說起彈簧,很多人會說,不就是那個粗大的螺旋狀的用鋼筋繞成的零件嗎,有什么好說的。但老侯告訴你,螺旋彈簧只是彈性元件中的一種,其它的如鋼板彈簧、扭桿彈簧、空氣彈簧、油氣彈簧等等,你知道是怎么回事嗎。老侯下面為你解析:你所不知道的彈簧。


首先給大家說說彈簧與減振器的區別。


彈簧是懸架系統中的彈性元件,起的作用是緩沖,能將地面傳來的力延時作用于車身上,根據動量定理,對車身的沖擊就小多了;而減振器的作用是減緩彈簧的振動,因為如果沒有減振器,彈簧將不停的振動下去。


所以,懸架的軟硬看彈簧,舒適與否看減振器。


鋼板彈簧


鋼板彈簧是由若干片等寬但不等長的合金彈簧片組合而成的一根近似等強度的彈性梁,多數情況下由多片彈簧組成。


多片式鋼板彈簧可以同時起到緩沖、減振、導向和傳力的作用,用于貨車后懸架可以不裝減振器。


一些輕型貨車和客車采用由單片或2~3片變厚度斷面的彈簧片構成的少片變截面鋼板彈簧,其彈簧片的斷面尺寸沿長度方向是變化的,片寬保持不變,它可以實現汽車的輕量化。 在一些重型貨車上也有采用變截面少片鋼板彈簧的趨勢。


螺旋彈簧用彈簧鋼棒料卷制而成,常用于各種獨立懸架。其特點是沒有減振和導向功能,只能承受垂直載荷。在螺旋彈簧懸架中必須另裝減振器和導向機構,前者起減振作用,后者用以傳遞垂直力以外的各種力和力矩,并起導向作用。


現在的汽車越來越追求舒適性,作為汽車主要彈性元件的彈簧樣式也越來越多,比如變徑彈簧、變節距彈簧等等。


扭桿彈簧


扭桿彈簧本身是一根由彈簧鋼制成的桿。扭桿斷面通常為圓形,少數為矩形或管形。其兩端形狀可以做成花鍵、方形、六角形或帶平面的圓柱形等等,以便一端固定在車架上,另一端固定在懸架的擺臂上。擺臂還與車輪相連。當車輪跳動時,擺臂便繞著扭桿軸線擺動,使扭桿產生扭轉彈性變形,借以保證車輪與車架的彈性聯系。


氣體彈簧


氣體彈簧是在一個密封的容器中充入壓縮氣體,利用氣體可壓縮性實現彈簧的作用。


氣體彈簧的特點是,作用在彈簧上的載荷增加時,容器中氣壓升高,彈簧剛度增大;反之,當載荷減小時,氣壓下降,剛度減小。氣體彈簧具有理想的變剛度特性,考驗自由的升降車身高度,是轎車最理想的懸架系統。比如林肯、卡迪拉克、奔馳、寶馬等都采用了氣體彈簧作為彈性元件。


氣體彈簧有空氣彈簧和油氣彈簧兩種。


空氣彈簧


1)囊式空氣彈簧


囊式空氣彈簧由夾有簾線的橡膠氣囊和密閉在其中的壓縮空氣所組成。氣囊有單節和多節式,節數越多,彈性越好,但密封性越差。一般囊式空氣彈簧應用在貨車上比較多。


2)膜式空氣彈簧


膜式空氣彈簧的密閉氣囊由橡膠膜片和金屬壓制件組成。與囊式相比,其剛度較小,車身自然振動頻率較低;尺寸較小,在車上便于布置,故多用在轎車上。


油氣彈簧一般以惰性氣體氮氣為彈性介質,用油液作為傳力介質,由氣體彈簧和相當于減振器的液壓缸組成。轎車大部分都使用油氣彈簧,比如紅旗L7。


單氣室油氣彈簧


單氣室油氣彈簧分油氣分隔式和油氣不分隔式兩種,前者可防止油液乳化,且便于充氣。


(1)單氣室油氣分隔式油氣彈簧


上半球室、下半球室和橡膠油氣隔膜構成了油氣分隔式彈簧,工作缸、活塞和阻尼閥等構成了減振器。


(2)單氣室油氣不分隔式油氣彈簧工作缸固定在車架上,管形活塞的下端與轉向節相連。該油氣彈簧不僅是前懸架的彈性元件和減振元件,而且還兼作轉向主銷。管形活塞內腔以及活塞與工作缸壁間形成的環形腔內都充滿著工作油液。在管形活塞頭的上面有一油層,既可以潤滑活塞又可以作為氣室的密封。油層上方的空間即為高壓氣室,其中充滿高壓氮氣,氣體和油液之間沒有任何隔離裝置。


雙氣室油氣彈簧


雙氣室油氣彈簧比單氣室油氣彈簧多一個作用力方向相反的反壓氣室和一個浮動活塞。


當彈簧處于壓縮行程時,主氣室中的活塞上移,使主氣室內的氣壓增高,彈簧的剛度增大。此時浮動活塞下面的油液,在反壓氣室的氣體壓力作用下經通道流入主氣室的活塞下面,補充活塞上移后空出的容積,而反壓氣室內的氣壓下降。當彈簧處于伸張行程時,主活塞下移,主氣室內的氣壓降低,主活塞下面的油液受擠壓,經通道流回浮動活塞的下面,推動活塞上移,而使反壓氣室內的氣壓增高,從而提高了伸張行程的彈簧剛度。這種油氣彈簧消除了在伸張行程中活塞與缸體底部發生撞擊的可能性。


兩級壓力式油氣彈簧


兩級壓力式油氣彈簧的特點是,在工作活塞的上方設有兩個并列的氣室,但兩個氣室的工作壓力不同。主氣室內的氣壓與單氣室油氣彈簧的氣壓相近,而補償氣室內的氣壓則較高,從而具有了變剛度特性。


橡膠彈簧


橡膠彈簧利用橡膠本身的彈性起彈性元件的作用。它可以承受壓縮載荷和扭轉載荷,由于橡膠的內摩擦較大,橡膠彈簧還具有一定的減振能力。橡膠彈簧多用作懸架的副簧和緩沖塊。


作為懸架系統主要部件的彈簧,人們對它并不在意,認為它太簡單了,不值一提。但它卻承擔著全部的車身重量和緩沖地面的作用力,是一頭不折不扣的老黃牛。如果它疲軟了,你的愛車也就打不起精神了,垂頭喪氣的趴在地上。還有的車用時間長了就會塌屁股,那也是因為它太累了。


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