汽车系统及零部件识别 弹性元件 弹性元件电子教案.doc

国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库 PAGE 4 《汽车系统及零部件识别》教案 知识点 认识汽车弹性元件 学时 0.25学时 教学内容 弹性元件的定义、功用、分类及应用；不同类型弹性元件的结构和特点 教学重点 弹性元件的分类及应用 教学难点 不同类型的弹性元件的结构和特点 不同类型的弹性元件的结构和特点 参考资料 陈家瑞，《汽车构造（5版）》，人民交通大学出版社，2017.09 田有为，《汽车发动机机械系统检测与修复》，机械工业出版社，2016.04 王秋梅，《汽车整体结构认知》，北京理工大学出版社，2014.08 一、弹性元件的结构 （一）定义 使车架（或车身）与车轮（或车轮）之间作弹性联系。悬架系统中承受并传递垂直载荷和具有缓和及抑制路面引起冲击的元件。 （二）功用 缓和冲击，并承受、传递垂直载荷。 （三）弹性元件分类及应用 分类：钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、橡胶弹簧 应用： 载货汽车广泛采用钢板弹簧 重型载货汽车一般油气弹簧 轿车大多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧 （四）不同类型弹性元件结构与特性 1.钢板弹簧 钢板弹簧是由若干片等宽但不等长(厚度可以相等，也可以不相等)的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁， 广泛应用于非独立悬架。钢板弹簧有单片和多片之分。 图1 钢板弹簧结构图 （1） 结构特点 ①若干片等宽不等长（厚度有的相等有的不等） ②第一片为主片，两端有卷耳，内装衬套，通过弹簧销与车架相连。 ③中心螺栓连接各弹簧片，并保证各片的相对位置。 ④弹簧夹防止各片分开，以免主片独自承载。弹簧夹通过铆钉与最下片弹簧片相连，螺杆上有套管，螺母朝向轮胎。 (2)钢板弹簧的功用 弹性元件 减振器：各片之间的摩擦产生阻尼。 导向机构：可以承受纵向和侧向载荷。 所以采用钢板弹簧的悬架可以没有减振器和导向机构。 (3)钢板弹簧的分类： 根据中心螺栓距两端卷耳中心的距离可分为： 对称式钢板弹簧和非对称式钢板弹簧。 中心螺栓距两端卷耳中心的距离相等时，称为对称式钢板弹簧；不相等时，称为非对称式钢板弹簧。 图3 不同类别的钢板弹簧 2.螺旋弹簧 广泛应用于独立悬架，由于只能承受垂直载荷，必须装有减振器和导向机构。 结构特点：螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成，常用于各种独立悬架。其特点是没有减振和导向功能，只能承受垂直载荷。在螺旋弹簧悬架中必须另装减振器和导向机构，前者起减振作用，后者用以传递垂直力以外的各种力和力矩，并起导向作用。 图4 螺旋弹簧结构图 3.扭杆弹簧 扭杆弹簧具有预应力，安装时左右扭杆不能更换。 扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的杆。扭杆断面通常为圆形，少数为矩形或管形。其两端形状可以做成花键、方形、六角形或带平面的圆柱形等等，以便一端固定在车架上，另一端固定在悬架的摆臂上。摆臂还与车轮相连。当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转弹性变形，借以保证车轮与车架的弹性联系。 图5 扭杆弹簧的结构图 4.气体弹簧 分为空气弹簧和油气弹簧两种。空气弹簧又有囊式和膜式两种形式。 工作原理：气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体，利用气体可压缩性实现弹簧的作用。气体弹簧的特点是，作用在弹簧上的载荷增加时，容器中气压升高，弹簧刚度增大；反之，当载荷减小时，气压下降，刚度减小。气体弹簧具有理想的变刚度特性。 （1）空气弹簧 囊式空气弹簧　　囊式空气弹簧由夹有帘线的橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气所组成。气囊有单节和多节式，节数越多，弹性越好，但密封性越差。 图6 囊式空气弹簧结构图 膜式空气弹簧　　膜式空气弹簧的密闭气囊由橡胶膜片和金属压制件组成。与囊式相比，其刚度较小，车身自然振动频率较低；尺寸较小，在车上便于布置，故多用在轿车上。 图7 膜式空气弹簧结构图 油气弹簧　　油气弹簧一般以惰性气体氮为弹性介质，用油液作为传力介质，由气体弹簧和相当于减振器的液压缸组成。 图8 油气弹簧结构简图 图1 钢板弹簧结构图 图1 钢板弹簧结构图