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双横臂式独立悬架的工作原理是什么?

2025-01-07 11:23 发布

双横臂式独立悬架的工作原理在于每侧车轮通过上、下两个长度不相等的横臂与车架铰接。车轮只能在汽车横向平面内跳动,这样的设计确保了汽车在行驶过程中的稳定性:

当车轮上下运动时,上臂比下臂的运动弧度要小,这样可以使得轮胎上部会轻微地内外移动,而底部影响则相对较小,这有助于减少轮胎磨损,提高汽车行驶的平顺性和方向稳定性。

在车轮跳动时,上、下横臂绕轴销转动,且与另一侧车轮无关。因为上横臂较短,所以在跳动时车轮平面倾斜角度会增大,但轮距变化较小。

螺旋弹簧和减振器的上端均固定在横梁或车架上,而下端则在下横臂上。当车轮上跳时,螺旋弹簧和减振器被压缩,从而起到缓和冲击、衰减振动的作用。此外,当车轮上跳到一定高度时,缓冲块会碰在横梁上,限制了悬架继续变形。车轮下落到一定位置时,上横臂会碰到缓冲块上,限制了悬架下落时的最大变形。

例如,我国一汽生产的红旗 CA7650 型轿车的前轮就采用不等长的双横臂式螺旋弹簧独立悬架。该悬架的上摆臂和下摆臂内端分别通过摆臂轴与车架铰链连接,外端则通过球头销与转向节相连。

螺旋弹簧和双向作用筒式减振器的上下两端通过橡胶衬垫分别与车架和下摆臂上的支承盘相连。上摆臂与上球头销是铆接不可拆式,而下摆臂与下球头销则是可拆的。

该轿车采用球头结构代替主销,上、下球头销的连心线相当于主销轴线,转向时车轮围绕此轴线偏转。主销后倾角通过移动上摆臂在摆臂轴上的位置来调整,前轮外倾角则通过加在上摆臂轴与固定支架间的调整垫片来调整。

悬架的最大变形由上下分置的两个缓冲块限制,以确保悬架变形不会过大。路面对车轮的垂直力依次通过转向节、下球头销、下摆臂和螺旋弹簧传到车架。纵向力、侧向力及其力矩均由转向节及导向机构、上、下摆臂及上、下球头销来传递。为了可靠地传递这些力和力矩,悬架需要具有足够的纵向和侧向刚度,所以上、下两摆臂通常采用叉形的刚性构架。

双横臂式独立悬架由于车轮上下跳动时轮距变化不大,轮胎磨损小,有利于延长轮胎使用寿命,因此在乘用车和某些商用车上得到了广泛应用。

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