下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
悬架形式就是悬架的类型和模式。悬架形式是五花八门、纷纭复杂的，但从总的角度来看，仍存在一些可循的规律。根据这些规律，不仅可以对悬架形式及其构成的悬架系统提出一些共性的要求，而且还可进行有序的分类。
①保证承载的稳定性以及力和力矩的稳定传递。
②必须具有良好的平顺性和柔顺性，也就是要具有较低的振动频率（乘坐车应在0.9～1.5Hz范围内）和较小的振动加速度（乘用车不大于4m/s 2 ，货车不大于7m/s 2 ）。
③必须具有足够的动行程和动容量，保证悬架不被“击穿”。
④必须使车轮定位参数合理，在全程跳动范围内，车轮外倾角的变化不得大于3°，轮距变化不得大于40mm；必须具有良好的操纵稳定性能，在侧向加速度 j =0.4 g 时，前后轴轴偏角差应在1°～3°的范围内。
⑤必须合理布置导向杆系和转向杆系，既要避免运动干涉，防止车轮与转向盘摆振，更要避免过大地牵动车轮转向。
⑥选择合适的侧倾中心和纵倾中心，保证适度的车身角位移。
⑦选择合适的平均阻尼比（ ψ =0.25～0.35），保证适度的减振能力和良好的抓地性能，并降低垂直振动和角振动的加速度。
⑧减少非悬挂质量，以降低动量，防止对车身的过大冲击。
⑨必须使悬架构件具有足够的强度和刚度，以提高使用寿命。
⑩合理设计，给总布置留出空间。
⑪降低成本。
⑫便于维修保养。
悬架形式可以按其功能原理、导向机构或弹性元件的不同来进行分类。
按功能原理的不同，悬架可分为主动悬架、被动悬架及半主动悬架。
主动悬架（Full-active Suspension System）是靠自身能源通过执行元件对振动进行“主动”干预的悬架。
被动悬架（Passive Suspension System）是弹性特性和阻尼特性受到外界激励时，只能被动地做出响应的悬架。
半主动悬架（Semi-active Suspension System）以及执行元件频带宽较窄的慢主动悬架（Slow-active Suspension）是介于上述二者之间的悬架。它虽无能源，但增加了自动调节装置，其阻尼是根据汽车行驶状态的动力系统要求进行无级调节的。
按导向机构的不同，悬架可分为相关悬架、独立悬架和半独立悬架，如图1-1所示。
图1-1 三种不同导向机构的悬架
a）相关悬架 b）独立悬架 c）半独立悬架
1.相关悬架
相关悬架（Interrelating Suspension）也叫非独立悬架，它是左、右车轮装在一根整体的刚性轴或非断开式驱动桥桥壳上的悬架，是左、右车轮相互关联的悬架。
（1）相关悬架的优点
①结构简单、制造和维修方便、成本低廉。
②工作可靠、寿命较长。
③悬架跳动时，轮距和前束不变，轮胎磨损较小。
④车身侧倾时，车轮外倾角不变，不影响侧向力的传递。
⑤侧倾中心较高，侧倾力臂较小，可减小车身侧倾角。
⑥板簧相关悬架，易于通过支架和摆耳的布置来获得不足转向趋势。
（2）相关悬架的缺点
①车桥和车轮一起跳动，占用空间较大，影响发动机和行李箱的布置。
②板簧相关前悬架，由于弹簧较短，故刚度较大，频率较高。
③驱动桥的非悬挂质量较大，影响平顺性，破坏接地性。
④当汽车行经不平路面，左、右车轮跳动高度不一致时，车身、车桥都将发生倾斜。
⑤当汽车直线行驶于不平路面时，由于左、右车轮跳动高度的不一导致轴转向，进而破坏直线行驶的稳定性。
⑥作为驱动桥，输入的驱动力矩将引起左、右车轮的负荷转移。
（3）相关悬架的部分悬架形式
①纵置板簧相关悬架如图1-2所示。
图1-2 纵置板簧相关悬架
②交错板簧相关悬架如图1-3所示。
图1-3 交错板簧相关悬架
③单纵臂螺旋弹簧相关悬架如图1-4所示。
图1-4 单纵臂螺旋弹簧相关悬架
1、4—支架（固定在车厢两侧） 2、3—传力杆 5—横梁 6—加固焊接用蹄片 7—减振器下支点 8—纵臂
④双纵臂螺旋弹簧相关悬架如图1-5所示。
图1-5 双纵臂螺旋弹簧相关悬架
⑤三杆后悬架，如图1-6所示。
⑥四杆后悬架，如图1-7所示。
⑦导向杆式平衡悬架，如图1-8所示。
⑧摆臂式平衡悬架，如图1-9所示。
图1-6 三杆后悬架
图1-7 四杆后悬架
图1-8 导向杆式平衡悬架
1—反作用杆上臂 2—反作用杆 3—钢板弹簧 4—支架 5—U形螺栓 6—反作用杆下臂 7—限位块 8—弹簧夹 9—螺栓
图1-9 摆臂式平衡悬架
1—驱动轮 2—钢板弹簧 3—车架 4—液压缸 5—摆臂 6—从动轮
⑨挂车平衡悬架，如图1-10所示。
图1-10 挂车平衡悬架
2.独立悬架
独立悬架（Independent Suspension）是左、右车轮分别装于车身之上，且其运动互不相关的悬架。
独立悬架有哪些优缺点呢？一般说来，这是相对相关悬架而言的。相关悬架的优点往往是独立悬架的缺点；反之，相关悬架的缺点往往是独立悬架的优点。
（1）独立悬架的优点
①非悬挂质量小，悬架受到并传给车身的冲击载荷小，有利于提高乘坐舒适性和货物安全性，同时还能提高轮胎的抓地性，保证行驶的安全性。
②左、右车轮的跳动是相互独立的，可减少车身的倾斜和振动。
③占用空间小，便于总体布置，特别是可降低发动机的高度和整车质心的高度，有利于行驶稳定性。
④易于实现驱动轮转向。
（2）独立悬架的部分悬架形式
①水平单纵臂独立悬架，如图1-11所示。
②斜置单纵臂独立悬架。
③水平双纵臂独立悬架。
④斜交双纵臂独立悬架。
图1-11 水平单纵臂独立悬架
⑤水平单横臂独立悬架，如图1-12所示。
⑥斜置单横臂独立悬架。
⑦半拖臂独立悬架，如图1-13所示。
⑧滑柱摆臂独立悬架，如图1-14所示。
图1-12 水平单横臂独立悬架
图1-13 半拖臂独立悬架
图1-14 滑柱摆臂独立悬架
⑨典型麦弗逊独立悬架，如图1-15所示。
⑩前驱麦弗逊独立悬架，如图1-16所示。
图1-15 典型麦弗逊独立悬架
1—横向摆臂 2—球形支承 3—减振器外筒 4—弹簧 5—上支承轴承 6—反跳缓冲弹簧
图1-16 前驱麦弗逊独立悬架
1—转向节 2—减振器 3—弹簧下支座 4—辅助弹簧及限位块 5—轴承 6—橡胶支座 7—缓冲块 8、9—限位块 10—等速万向节 11—轮毂 12—下球铰 13—下控制臂 14—横向稳定杆
⑪非驱动桥A型双横臂独立悬架，如图1-17所示。
图1-17 非驱动桥A型双横臂独立悬架
⑫驱动桥上置螺旋弹簧双横臂独立悬架，如图1-18所示。
图1-18 驱动桥上置螺旋弹簧双横臂独立悬架
⑬驱动桥下置螺旋弹簧双横臂独立悬架，如图1-19所示。
图1-19 驱动桥下置螺旋弹簧双横臂独立悬架
1、6—下摆臂及上摆臂 2、5—球头销 3—半轴等速万向节 4—立柱 7、8—缓冲块
⑭驱动桥双螺旋弹簧双减振器双横臂独立悬架，如图1-20所示。
3.半独立悬架
半独立悬架（Semi-independent Suspension），也称复合纵臂式后支持桥（Compound Crank Rear Axle）。它是在前置发动机前驱动的情况下的后支持桥，其特点是有一个与两纵臂构成一体的具有扭转弹性的冲压横梁，如图1-21所示。
图1-20 驱动桥双螺旋弹簧双减振器双横臂独立悬架
图1-21 复合纵臂式后支持桥
该横梁具有扭转弹性，因此其悬架与非独立悬架完全不同，可近似看成半独立悬架或半相关悬架。这种悬架具有如下独特的优点：
①质量小，结构简单，制造方便。
②侧倾刚度较大，也可不装横向稳定杆。
③占用空间尺寸小，有利于整车总布置，行李箱下还可放置燃油箱和轮胎。
④左、右车轮同向跳动时，轮距和外倾角不变；反向跳动时，外倾角变化也不大。
⑤具有抵抗车身侧倾引起的轴转向效应的能力，扭转梁随动臂的两支撑点装有异形橡胶衬套，其纵向刚度小，侧向扭转刚度较大，既可缓和冲击振动，又能减轻侧向力作用下的过多轴转向效应，保证具有较好的操纵稳定性能。
按弹性元件的不同，悬架可分为钢板弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹簧悬架、空气弹簧悬架、油气弹簧悬架以及橡胶弹簧悬架等。
不同弹性元件构成的悬架形式有着不同的用途和不同的优势。
钢板弹簧有纵置或横置、对称或非对称、多片或少片、等断面或变断面以及等刚度或变刚度之分，但其结构都较简单，成本较低，维修保养容易，寿命较长。纵置板簧还能用作导向机构，传递力和力矩，提供较大的纵、横向角刚度。
螺旋弹簧结构、工艺简单，维修方便，其丝径、圈径、节距和螺旋角四大参数可变，刚度的可设计性很大，特别是变丝径螺旋弹簧，其单位质量负荷较高，可充分发挥材料的潜能。缺点是不能传递侧向力和力矩。
扭杆弹簧有圆形或管形或片形、单杆或组合杆、并联或串联等多种形式，它可纵置、横置，占用空间极小，质量小，工作可靠，保修简易，特别是单位质量储能量较高，材料利用率较高。
空气和油气弹簧悬架重量轻，寿命长，能实现低频工作，能使车身的高度不随载荷的变化而变化，特别具有良好的接地性，适合货车、客车以及多轴汽车装用。
橡胶弹簧有其独特的优点，用其做成的橡胶悬架行程大，行驶安静、平滑，能耐受高强度冲击，具有良好的平顺性、柔顺性和自阻尼特性，可实现免维护和20年的长寿命，特别适于运送危险物品和行驶于越野路面。
部分弹性元件的悬架形式如下所述。
①典型钢板弹簧悬架，如图1-22所示。
图1-22 典型钢板弹簧悬架示意图
②非对称钢板弹簧悬架，如图1-23所示。
③钢板弹簧独立悬架（运动状态），如图1-24所示。
图1-23 非对称钢板弹簧悬架
1—板簧 2—限位块 3—减振器 4—辅助缓冲块
图1-24 钢板弹簧独立悬架（运动状态）
④主副簧悬架及其特性曲线，如图1-25所示。
图1-25 主副簧悬架及其特性曲线
⑤无主销扭杆弹簧独立悬架，如图1-26所示。
⑥斜臂螺旋弹簧前悬架，如图1-27所示。
图1-26 无主销扭杆弹簧独立悬架
1—上摆臂 2—下摆臂 3—立柱 4—球头销 5—扭杆弹簧 6—横向稳定杆 7—扭杆扭转装置
图1-27 斜臂螺旋弹簧前悬架
1—绝缘材料 2—弹簧座 3—橡胶缓冲块 4—螺旋弹簧 5—导向杆 6—转向节 7—万向节 8—制动毂 9—双向补偿式万向节 10—驱动轴 11—下控制臂 12—稳定杆 13—横向导向杆
⑦纵置柱式扭杆悬架，如图1-28所示。
图1-28 纵置柱式扭杆悬架
⑧横置半段式扭杆悬架，如图1-29所示。
图1-29 横置半段式扭杆悬架
1—纵臂 2、3—套管 4—扭杆 5、6—支座 7—固定支座 8—横向稳定杆 9—减振器
⑨横置交错式扭杆悬架，如图1-30所示。
图1-30 横置交错式扭杆悬架
⑩双臂扭杆悬架，如图1-31所示。
图1-31 双臂扭杆悬架
⑪弹性导向臂空气悬架，如图1-32所示。
图1-32 弹性导向臂空气悬架
⑫ Z字导向臂空气悬架，如图1-33所示。
图1-33 Z字导向臂空气悬架
⑬对称板簧复合式空气悬架，如图1-34所示。
图1-34 对称板簧复合式空气悬架
⑭四杆四囊空气悬架，如图1-35所示。
图1-35 四杆四囊空气悬架
⑮载货车空气悬架，如图1-36所示。
图1-36 载货车空气悬架
⑯客车空气悬架，如图1-37所示。
图1-37 客车空气悬架
⑰挂车空气悬架，如图1-38所示。
图1-38 挂车空气悬架
⑱多轴车空气悬架（运动状态），如图1-39所示。
图1-39 多轴车空气悬架（运动状态）
⑲六边形橡胶独立悬架，如图1-40所示。
图1-40 六边形橡胶独立悬架