轻型货车汽车前后悬架的设计+文献综述(3)
弹性元件的主要种类有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、油气弹簧及橡胶弹簧等。
(1)钢板弹簧：由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。安装好后两端自然向上弯曲。钢板弹簧除具有缓冲作用外，还有一定的减震作用，纵向布置时还具有导向传力的作用，非独立悬挂大多采用钢板弹簧做弹性元件，可省去导向装置和减震器，结构简单。
(2)螺旋弹簧：只具备缓冲作用，多用于轿车独立悬挂装置。由于没有减震和传力的功能，还必须设有专门的减震器和导向装置。
(3)油气弹簧：以气体作为弹性介质，液体作为传力介质，它不但具有良好的缓冲能力，还具有减震作用，同时还可调节车架的高度，适用于重型车辆和大客车使用。
(4)扭杆弹簧：将用弹簧杆做成的扭杆一端固定于车架，另一端通过摆臂与车轮相连，利用车轮跳动时扭杆的扭转变形起到缓冲作用，适合于独立悬挂使用。
2.1.2减振器
弹性系统在受到冲击后，将会产生振动。持续的振动易使乘员感到不舒适和疲劳，故悬架还应当具有减振作用，使振动迅速衰减(振幅迅速减小)。为此，在许多结构型式的汽车悬架中都设有专门的减振器[6]。
目前汽车悬架系统中最广泛采用的是液力减振器，常见结构如图2-2。其作用原理是当车架与车桥作往复相对运动，而活塞在缸筒内往复运动时，减振器壳体内的油液便反复地从一个内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时，孔壁与油液间的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，而被油液和减振器壳体所吸收，然后散到大气中。除了液力减振器以外，目前又陆续研究开发了一系列新型减振器，如充气式减振器、阻尼可调式减振器等。
图2-2 液力减振器
2.1.3导向机构
车轮相对于车架和车身跳动时，车轮(特别是转向轮)的运动轨迹应符合一定的要求，否则对汽车某些行驶性能(特别是操纵稳定性)有不利的影响。因此，悬架中某些传力构件同时还承担着使车轮按一定轨迹相对车架和车身跳动的任务，因而这些传力构件还起导向作用，故称导向机构。根据导向机构型式的不同，汽车悬架可分为两大类：非独立悬架和独立悬架(如图2-3)。
非独立悬架(图2-3a)的结构特点是两侧的车轮由一根整体式车桥相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬架悬挂在车架(或车身)的下面。这种悬架结构简单，传力可靠，但两轮受冲击震动时互相影响。而且由于非悬架质量较重，悬架的缓冲性能较差，行驶时汽车振动，冲击较大。
独立悬架(图2-3b)是每个车轮单独通过一套悬挂安装于车身或者车桥上，车桥采用断开式，中间一段固定于车架或者车身上．此种悬架两边车轮受冲击时互不影响，而且由于非悬架质量较轻，缓冲与减震能力很强，乘坐舒适。各项指标都优于非独立式悬架，但该悬架结构复杂，而且还会使驱动桥、转向系统变得复杂起来。
图2-3 非独立悬架与独立悬架
非独立悬架的结构特点[7]是，左、右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架与车架（或车身）连接；独立悬架的结构特点是，左、右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接。
以纵置钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独立悬架，其主要优点是：结构简单，制造容易，文修方便，工作可靠。缺点是：由于整车布置上的限制，钢板弹簧不可能有足够的长度（特别是前悬架），使之刚度较大，所以汽车平顺性较差；簧下质量大；在不平路面上行驶时，左、右车轮相互影响，并使车轴（桥）和车身倾斜；当两侧车轮不同步跳动时，车轮会左、右摇摆使前轮容易产生败阵；前轮跳动时，悬架易于转向传动机构产生运动干涉；当汽车直线行驶在凹凸不平的路段上时，由于左右两侧车轮反向跳动或只有一侧车轮跳动时，不仅车轮外倾角有变化，还会产生不利的轴转向特性；汽车转弯行驶时，离心力也会产生不利的轴转向特性；车轴（桥）上方要求有与弹簧行程相适应的空间。这种悬架主要用在总质量大些的商用车前、后悬架以及某些乘用车的后悬架上。
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