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专科毕业设计（论文）设计题目：浅谈空气悬架的应用与发展系部：船舶与港口工程系专业：港口物流设备与自动控制班级：物流设备090101姓名：赵世轩学号：103705130239指导教师：王瑜职称：2012年5月15日江苏海事职业技术学院2012届专科毕业设计（论文）I目录摘要.............................................................IIAbstract..........................................................III一、绪论.................................................................................................................................11.1悬架的概述....................................................................................................................11.2悬架的发展历史和国内的现状...............................................................................1二、悬架的组成和分类.............................................................................................................22.1悬架的组成....................................................................................................................22.2悬架的分类及特点......................................................................................................2三、几种独立悬架的特点和比较............................................................错误!未定义书签。四、空气悬架的结构及原理....................................................................................................34．1空气悬架的基本结构...............................................................................................34.2空气弹簧的类型...........................................................................................................34.3空气悬架系统的工作原理.........................................................................................4五、我国空气悬架的发展趋势...............................................................................................5结论..............................................................6致谢..............................................................7参考文献.........................................................8江苏海事职业技术学院2012届专科毕业设计（论文）II摘要悬架系统是保证重型载货汽车行驶平顺性和操作稳定性的重要部件，本文在查阅大量悬架方面的知识及其相关研究文献的基础上，比较和分析了几种悬架系统的特点，并简要的总结了空气悬架系统的发展趋势。关键词：悬架系统空气悬架比较发展趋势江苏海事职业技术学院2012届专科毕业设计（论文）IIIAbstractSuspensionsystemisforheavydutytruckrideandoperationstabilityofimportantpartsofthisarticleintermsofaccesstoalargenumberofsuspensiononthebasisofknowledgeandliteratureof,comparisonandanalysisofseveralsuspensionsystemfeatures,andabriefsummaryofthedevelopmentofairsuspensionsystemstrends.Keyword:suspensionsystems;airsuspension;comparison;developmentandtrendency江苏海事职业技术学院2012届专科毕业设计（论文）1一、绪论1.1悬架的概述悬架又称悬挂，是车桥和车架之间的连接装置。它的功用是连接车桥和车架，在两者之间传递因载荷引起的纵向反力、因转向引起的侧向反力以及这些反力造成的力矩。悬架中的弹性元件可以缓和冲击、衰减震动，以保证乘员的舒适，避免货物和机件的损伤。1.2悬架的发展历史和国内的现状1776年,马车首先使用叶片弹簧作为减震器,随着技术的发展叶片弹簧逐渐被性能较好的螺旋弹簧代替。汽车诞生后,人们对悬架系统进一步深入研究,扭杆弹簧、气体弹簧、橡胶弹簧、钢板弹簧等弹性件相续问世。在1934年第一个由螺旋弹簧组成的被动悬架问世。随着道路交通的发展,汽车车速有了很大的提高,以及人们对乘坐舒适性的要求更高，被动悬架已不能满足人们的需求,为此人们开发了能兼顾舒适性和操纵稳定的主动悬架。在1954年美国通用汽车公司首先提出主动悬架的概念。主动悬架是在被动悬架的基础上,增加可调节刚度和阻尼的控制装置,使汽车在行驶时保持平稳。主动悬架具有较为优越的乘坐舒适性和操纵稳定性，使得它获得广阔的应用前景。所以在20世纪80年代，随着技术的成熟，世界上各大著名的汽车公司和生产厂家加大对主动悬架的研发力度。主动悬架由此在世界范围内得到广泛关注，其在汽车上的应用也逐渐推广开来。由于我国经济起步晚，国内汽车大部分仍采用被动悬架，在主动悬架技术方面的研究还不成熟，使得我国的汽车技术与国际水平相差甚远。而人们对汽车舒适性能的要求不断提高，这必将促进国内汽车在悬架系统方面的技术发展。由此也能看出我国汽车悬架系统必会向性能优越兼具智能的方向发展。江苏海事职业技术学院2012届专科毕业设计（论文）2二、悬架的组成和分类2.1悬架的组成悬架的基本构件有：弹性元件、导向机构以及减震器。但不是所有的悬挂系统都要有上述三种元件，只要其能满足上述三种元件的作用即可。此外个别悬架系统为增强性能还设置缓冲块、横向稳定杆等装置。2.2悬架的分类及特点按弹性元件的种类，可分为钢板弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹簧悬架、空气悬架以及油气悬架等。按作用原理，可分为被动悬架、主动悬架和半主动悬架。按导向机构的形式可分为非独立悬挂和独立悬挂两种。如下图所示。图2-2-1a.非独立悬架b.独立悬架非独立悬架是车轮安装在整体式车桥上，当一侧车轮受到地面冲击力时，此冲击力会通过车桥传递给另一侧车轮，因而车辆整体会产生震动。非独立悬架的另一个缺点是非簧载质量比较大，汽车在高速行驶时悬架系统受到的冲击载荷比较大，所以导致车辆的平顺性也比较差。江苏海事职业技术学院2012届专科毕业设计（论文）3独立悬架是两侧车轮独立地与车架（或车身）弹性连接，当一侧车轮受到地面冲击力作用时，其运动不会直接影响到另一侧车轮。另外独立悬架断开式的车桥可使汽车的发动机放低安装，这样有利于降低汽车的重心，并使得汽车的结构紧凑，扩大了车体的空间。独立悬架的结构形式使得汽车前轮有较大的跳动空间，这样也使得汽车转向时车轮有较大的空间。三、空气悬架的结构及原理3.1空气悬架的基本组成空气悬架主要有空气弹簧、导向杆件、减振器、横向稳定器、高度控制组件及缓冲限位部件等组成，其中空气弹簧性能决定着整个系统性能的好坏。3.2空气弹簧的类型空气弹簧是利用气体的可压缩性来实现其弹性作用，车用空气弹簧主要有囊式和膜式两种如下图所示图4-2-11、膜式空气弹簧膜式空气弹簧又分为约束膜式和自由膜式两种。约束膜式的特点是刚度小,且特性线容易通过约束裙的形状来控制,缺点是耐久性差；自由膜式空气弹簧的橡胶磨损量小，寿命较高2、囊式空气弹簧它的特点是：寿命长,刚度大，制造工艺较复杂，成本较膜式空气弹簧的高。根据需要它可以设计成单曲的、双曲的和三曲的等形式。江苏海事职业技术学院2012届专科毕业设计（论文）43.3空气悬架系统的工作原理图4-3-1空气弹簧非独立悬架示意图空气悬架的工作原理：压气机供给贮气筒压缩空气，贮气筒上装有压力调节器，当贮气筒内的压力超出压力调节器设定压力时，车身高度控制阀会自动打开把过载压力气体卸掉；当车辆在平直路面上行驶时，车身高度控制阀的充气阀门和排气阀门均关闭，空气弹簧气囊内即不充气也不放气，气囊内的高压保证车架高度保持不变；；当车辆载荷增加时，空气弹簧被压缩，车架整休下移，车身高度控制阀的控制杆的活塞向下移动，充气阀门打开，贮气筒内的压缩空气经车身高度控制阀向气囊内充气，在气压的作用下，车架回升，控制杆的活塞随之向上移动，充气阀门的开度逐渐变小直至关闭，空气弹簧气囊回升到原来的高度，即车架恢复到设定高度；当车辆载荷下降时，气囊在其腔内压缩空气的作用下伸长，车架随之整体上移，控制杆的活塞上移，使控制阀的放气阀门打开，压缩空气向外排出，车架下降，控制杆随之逐渐下移，放气阀门的开度逐渐变小直至关闭，车架又逐渐恢复到设定高度；当车辆在不平路面或转弯行驶时，车轮会产生跳动或转弯离心力使车架产生倾斜，这时连接在车架上的高度控制阀的控制杆就会上下移动，从而使排气阀门和充气阀门开闭以此来调节气囊内的压力，从而使车身保持在同一高度。四、空气悬架的应用状况江苏海事职业技术学院2012届专科毕业设计（论文）5五、我国空气悬架的发展趋势空气悬架系统利用气体的可压缩性实现其弹性作用,随着车辆的载荷和道路条件的变化空气弹簧内的气压也自动调整，所以车身高度没有太大变化。空气悬架所具有的高强度、高舒适性和高吸振性能力等优点将促进其取代传统的钢板弹簧和螺旋弹簧悬架的进程。但目前国内空气悬架主要以引进国外技术为主，拥有自主产权技术的空气悬架极少。但是其在汽车上，尤其是在重型卡车技术发展方面，空气弹簧悬架系统代表着目前最先进的技术。随着我国经济及技术的发展，空气悬架技术也必会得到很好的发展。此外，企业科技创新的氛围也有利于产学研的结合，空气悬架的技术可以得到良好的应用。江苏海事职业技术学院2012届专科毕业设计（论文）6结论本论文主要从悬架的功用和类型方面着重讲述空气悬架的功用及原理，随着国内高速公路的不断发展，传统悬架已不能满足人们对汽车舒适性的要求，而空气悬架以其优越的性能逐渐受到人们的关注。此外国内汽车企业也逐渐向高附加值的车辆生产上转移，空气悬架将在不久的时段，逐渐得到普及，尤其是在重型卡车方向。江苏海事职业技术学院2012届专科毕业设计（论文）7致谢三年的大学生活即将结束，而我也将踏上新的征程。三年的时光使