汽车连杆是什么材料做的-汽车连杆的优点

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  1. 机械原理平面连杆机构分析报告
  2. 双叉臂和多连杆有什么区别
  3. 被称为筷子悬架的多连杆悬架,为什么几根连杆就能支撑住汽车?

1、麦弗逊悬架结构:

优点:结构简单,占用空间小,簧下质量低。

缺点:刚性低,稳定性差。

汽车连杆是什么材料做的-汽车连杆的优点
(图片来源网络,侵删)

1、仅靠一根下A臂承受侧向力,结构单薄,约束少,使得车轮外倾角和前束角容易偏离理想设计范围,车辆失稳的极限较低。

2、麦弗逊式悬挂的主要结构即是由螺旋弹簧加上减震器组成,减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象,限制弹簧只能作上下方向的振动,并可以用减震器的行程长短及松紧,来设定悬挂的软硬及性能。

3、虽然麦弗逊式悬挂在行车舒适性上的表现令人满意,其结构体积不大,可有效扩大车内乘坐空间,但也由于其构造为直筒式,对左右方向的冲击缺乏阻挡力,抗刹车点头作用较差。

二、多连杆悬架(一般指4根及以上连杆):

优点:总体来说动态性能的极限都很高,能否实现就看工程师的功力了。

缺点:结构复杂,占用大量空间。增加簧下质量。

1、多连杆式悬挂不仅可以保证拥有一定的舒适性,而且由于连杆较多,可以使车轮和地面尽最大可能保持垂直,尽最大可能减小车身的倾斜。最大可能维持轮胎的贴地性。

2、其操控性能和双叉臂式悬挂难分伯仲,高档轿车由于空间充裕、且注重舒适性能和操控稳定性,所以大多使用多连杆悬架,可以说多连杆悬挂是高档轿车的绝佳搭档。

双叉臂优点:结构稳定性高,轮胎贴地性好。

双叉臂有上下两个摇臂(叉臂),同时承受侧向力,侧向刚性好。

缺点:多了上横臂(叉臂)占用更多前舱空间,增加簧下质量;转向主销与轮胎中心线同样存在偏差,转向精度不高。

1、双叉臂式悬挂的上下两个A字形叉臂可以精确的定位前轮的各种参数,前轮转弯时,上下两个叉臂能同时吸收轮胎所受的横向力,加上两叉臂的横向刚度较大,所以转弯的侧倾较小。

2、双叉臂式悬挂通常用上下不等长叉臂(上短下长),让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损,并且能自适应路面,轮胎接地面积大,贴地性好。双叉臂式悬挂运动性出色,为法拉利、玛莎拉蒂等超级跑车所运用。

仅就悬架本身而言,几何结构越复杂,越容易设计出性能更好的悬架,但是同时复杂的结构占用大量的空间,簧下质量的增加限制了性能的提升,更多的自由度和约束也对调校提出了超高的要求。

机械原理平面连杆机构分析报告

多连杆独立悬挂概述

多连杆独立悬架是由连杆,减震器和减震弹簧组成的,它的连杆比一般悬架要多些,按惯例,一般都把4连杆或更多连杆结构的悬挂,称为多连杆,目前较常见的是4到5根连杆相连。

多连杠独立悬挂优缺点

优点:多连杠独立悬挂不仅可以保证拥有一定的舒适性,而且由于连杆较多,可以使车轮和地面尽最大可能保持垂直,尽最大可能减小车身的倾斜,最大可能维持轮胎的贴地性。高档轿车由于空间充裕、且注重舒适性能和操控稳定性,所以大多使用多连杆悬架。

缺点:多连杆悬架结构相对复杂,材料成本、研发实验成本以及制造成本远高于其它类型的悬架、而且其占用空间大,中小型车出于成本和空间考虑极少使用这种悬架。最典型的例子就是福特福克斯,同时,因为这种后悬相对更占用空间,所以福克斯的后排比同类型小是业内出了名的。

多连杠独立悬架应用车

国内前后悬架均用多连杆的车型有:北京奔驰E级轿车、华晨宝马的3系及5系轿车、一汽大众奥迪A4及A6L;用多连杆前悬架的车型有上海大众的帕萨特领域;用多连杆后悬架的有长安福特福克斯、一汽大众速腾、广州本田雅阁、上海通用君越、一汽丰田及锐志、一汽马自达6、东南汽车三菱戈蓝等。

双叉臂和多连杆有什么区别

机械原理平面连杆机构分析报告如下:

1、平面连杆机构优缺点的介绍

优点

1、运动副一般为低副,压强小、磨损轻。

2、构件多呈现为杆状,加工制造方便,成本较低。

3、传动距离远、行程较大。

4、可实现多种运动变换规律。

5、连杆曲线丰富,利用连杆曲线可满足不同运动轨迹的设计要求。

缺点

1、一般构件较多且复杂。

2、运动链长,精度不高,误差大。

3、惯性力难以平衡,动载荷大,不利于高速传动。

4、一般只能近似的满足运动规律设计的要求。

2、以平面四杆机构为例,介绍平面四杆机构的基本类型与应用实例

在平面四杆机构中,依据连架杆能否作整周转动,可将其分为三种基本类型:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。

1、曲柄摇杆机构

铰链四杆机构的两个连架杆中,若其一为曲柄,另一为摇杆,则称其为曲柄摇杆机构。在这种机构中,当曲柄为原动件时,可将原动件的连续转动,转变为摇杆的反复摆动。如飞剪、间歇传送机构、传送带送料机构等。而当摇杆为原动件时,可以将原动机的反复摆动,转化为从动曲柄的整周转动。如缝纫机的踏板机构。

图1所示为飞剪机构,构件1为曲柄,它转动后通过连杆2使摇杆3绕D点摆动,通过与连杆2配合运动,在曲柄回转一周中会存在某个时刻连杆2与摇杆汇合在一起,即形成剪切动作。

图2所示为间歇传送机构,构件1为曲柄,它转动后通过连杆2使摇杆3绕D点摆动,在连杆2上固定安装有推动物料的构件,在曲柄1运动过程中,连杆带动该构件做出推动动作,且曲柄每回转一周完成一次推动动作,如此往复,便可实现间歇传动。

图3所示为缝纫机的踏板机构,构件1在人力的作用下作摆动运动,经连杆2传动使曲柄3绕D点转动,该杆机构存在死点,需要借助外力。

2、双曲柄机构

若铰链四杆机构中的两连架杆均为曲柄,则称其为双曲柄机构。

图4为示为惯性筛机构,构件1为主动曲柄,它转动后通过连杆2使从动曲柄3绕D点转动,该机构中曲柄长度不平行,当主动曲柄1匀速转动时,从动曲柄3做变速转动,从而使得上方的筛子具有一定的加速度,达到筛分物料的目的。

图5为示为公共汽车车门开闭机构,构件1为主动曲柄(一侧车门),它转动后通过连杆2使从动曲柄3绕D点转动。该机构中两曲柄长度相同但不平行,因此其运动的主从动曲柄转向相反。当曲柄1转动时,曲柄2即向相反方向转动,因而可以使得两侧车门同时打开,且速度相等。

3、双摇杆机构

若铰链四杆机构中的两连架杆都是摇杆,则称其为双摇杆机构。在这种机构中两连架杆均为摆动,可以实现一定范围内的移动。其应用实例有飞机起落架、鹤式起重机、汽车前轮转向机构等。

图6为示为汽车前轮转向机构,构件1为主动件,经连杆2传动使摇杆3绕D点摆动,该机构使一个动力驱动两前轮同向、同角度转动。

图7所示为鹤式起重机机构。AB为主动摇杆,CD为被动摇杆,重物悬挂在连杆CE上,当主动摇杆AB摆动时,从动摇杆CD也随之摆动,位于连杆BC延长线上的重物悬挂点E将沿近似水平直线运动。

图8所示为飞机起落架机构,构件1为主动摇杆,一般由液压缸带动,它转动后通过连杆2使从动摇杆3绕D点转动,同时带动轮子收起(放出)。当轮子处于伸出状态时,整个机构处于死点状态,有助于保证飞机降落时的安全。

3、平面四杆机构的演变方法、演变过程,演变后机构的应用实例

将转动副转化为移动副。

演变过程如下图a所示,将铰链四杆中的摇杆3做成滑块的形式,使其沿圆弧导轨往返滑动时,该机构演变为图b所示的具有曲线导轨的曲柄滑块机构。再将摇杆的长度演变成∞,机构就演变成图c所示的具有偏距e的曲柄滑块机构,当e=0时,则为图d所示对心曲柄滑块机构。

图9所示为小型冲床结构,构件3为曲柄,一般在冲床的曲柄上配有一个质量比较大的飞轮,转动起来之后借助飞轮的转动惯量,便可实现较大的冲压力。其具体的动作过程为,曲柄3转动带动连杆4运动,同时使滑块5顺着导轨槽上下往复运动。

该转化方法的应用实例有:

图10所示为内燃机一个工作缸的结构简图,构件3为滑块(活塞),活塞在柴油或汽油的燃烧作用被推动,活塞3的上下往复运动通过连杆2推动曲柄1做回转运动,从而为汽车提供了动力源。

选用不同的构件为机架。

对心曲柄滑块机构是具有一个移动副的四杆机构,在a图所示的曲柄滑块机构中,若取构件1为机架则转化为如b所示的转动导杆机构;若取构件2为机架则转化为图c所示的曲柄摇块机构;若取构件3为机架则转化为图e所示的定块机构。

该转化方法的应用实例有:

图示为小型刨床结构,图示的ABC部分即为转动导杆机构,构件1为曲柄,通过滑块2带动导杆3转动,运动时滑块C在导杆上滑动,导杆末端通过另一杆件与刨刀E相连接,E的运动具有急回特性。

图示为牛头刨床结构,图示的ABC部分即为摆动导杆机构,构件2为曲柄,通过滑块C带动导杆3摆动,运动时滑块C在导杆上滑动,滑块固定在一滑槽内,通过滑块带动刨刀运动。

图示为自卸卡车车厢举升机构,图示的ABC部分即为曲柄摇块机构,其中摇块3为油缸,用压力油推动活塞使车厢翻转。

图示为手摇唧筒,图示的ABC部分即为定块机构,构件1为摇杆,定块3通过连杆2与摇杆连接,摇杆带动限制在滑槽中的活塞4运动,完成取水动作。

变换构件的形态,改变转动副的尺寸。

在图a所示的曲柄摇杆机构中,如果将曲柄1端部的转动副曰的半径加大至超过曲柄1的长度AB,使得到如图b所示的机构。此时,曲柄l变成了一个几何中心为B、回转中心为A的偏心圆盘,其偏心距e即为原曲柄长。该机构与原曲柄摇杆机构的运动特性相同,其机构运动简图也完全一样。在设计机构时,当曲柄长度很短、曲柄销需承受较大冲击载荷而工作行程较小时,常用这种偏心盘结构形式,在冲床、剪床、压印机床、柱塞油泵等设备中,均可见到这种结构。

4、连杆机构的创新

与传统的连杆机构相比,近年来的设计已经充分使用了仿真分析,比如利用矢量方法来描述平面连杆机构的运动及动力分析,使用ANSYS等软件对连杆机构机构模型进行运动仿真等。利用这些手段,现代利用数学分析的方法对连杆系统进行求解的比重大大增加,不仅降低了设计的难度,也使得系统的实用性也能够最大程度的满足设计的需求。

通过查阅资料,目前常见的连杆创新设计有变比例剪叉式连杆机构、多套四杆机构串联机构、六杆机构等。

图示为曲线轨迹变异剪叉式结构,通过改变销轴的位置,使其偏离于两杆的中心位置,在剪叉机构展开时,其打开方向就会呈现曲线的状态。

5、参考资料

1、黄华梁、彭文生主编,高教出版社出版,《机械设计基础》

2、阮宝湘主编,机械工业出版社出版《工业设计机械基础》

3、孙桓、陈作模、葛文杰主编,高等教育出版社出版,《机械原理》

4、杨家军编,华中科技大学出版,机械原理(第二版)

5、申永胜主编,清华大学出版社出版,机械原理

被称为筷子悬架的多连杆悬架,为什么几根连杆就能支撑住汽车?

一、性质不同

1、多连杆:由连杆,减震器和减震弹簧组成的。

2、双叉臂:双叉臂悬挂拥有上下两个叉臂,横向力由两个叉臂同时吸收,支柱只承载车身重量,因此横向刚度大。

二、特点不同

1、多连杆特点:多连杆不仅可以保证一定程度的舒适性,而且由于连杆更多,车轮和地面可以保持最大垂直,车身的倾斜可以尽量减小。最大可能维持轮胎的贴地性。

其操控性能和双叉臂式悬挂难分伯仲,高档车由于空间充裕,并注重舒适性和控制稳定性,所以大部分用多连杆悬架,可以说多连杆悬架是高档车的优秀合作伙伴。

2、双叉臂特点:

(1)横向刚度大,抗侧倾性能好,地面抓取性能好,路感清晰。

(2)制造成本高,悬架定位参数设置复杂。同时,维护的复杂性高,定位悬架和四轮定位中的参数难以确定。

三、作用不同

1、多连杆作用:常运用于后轮的五连杆式悬架为例,五个连杆分别指主控臂、前定位臂、后定位臂、上臂和下臂。主控臂可调节后轮的前束。以提高车辆行驶稳定性,有效降低轮胎摩擦力。

2、双叉臂作用:双叉臂悬挂通常用上下不等叉臂(上、短、下长度),使车轮能自动改变倾角,减少车轮距离变化,减少轮胎磨损,并能适应路面。轮胎接地面积大,地形性好。双叉臂式悬挂运动性出色,为法拉利、玛莎拉蒂等超级跑车所运用。

百度百科-双叉臂式独立悬架

百度百科-多连杆独立悬架

在汽车圈中,有一种悬架结构被网友戏称为筷子悬架,这就是多连杆悬挂。因为这种悬挂的连杆就跟筷子一样比较细。很多人认为筷子悬架容易断裂,我想说大哥你的灵感都是哪来的?是来自于“一根筷子轻轻被折断,十根筷子抱呀嘛抱成团”这首歌吗?说多连杆悬挂节省成本是不错,但是你要说它容易断,你以为汽车工程师还没有你聪明?

比亚迪唐、凯美瑞上用所谓的筷子悬架,被一些媒体和网友黑成了马蜂窝,首先这种悬架确实有节省成本的考虑,针对这一点网友怎么说丰田减配也是正常,但是抛开减配不说,我们就谈谈这种悬架到底是否真的容易断裂。

首先我们先聊聊悬架的支撑结构,悬挂系统包含了避震器、悬架弹簧、防倾杆、悬吊副梁、下控臂、纵向杆、转向节臂、橡皮衬套和连杆等部件。实际上主要承受车身重量的并不是连杆,而是悬架弹簧和避震器,它们吸收了大部分的车轮弹跳以及车身重量,车身重量通过减振筒传递到车轮由车轮承担,即使满载,也依然在悬架弹簧和避震器的承受范围之内。

而三根连杆既然不承担主要重要,那么它们的作用是什么呢?两根横向拉杆,只要承担车辆转弯时候的侧向拉力,纵向连杆则承担车辆加速和减速时候的纵向拉力。注意到一点,这里的力量是拉力,而不是横向的压力。

举个简单的例子,你可以轻易把一根筷子折断,但是如果一只手抓住筷子头,一只手抓住筷子尾,在保持拉力与筷子的方向垂直的情况下,你可以把筷子拉断吗?

所以,多连杆这种形式的悬架,连杆起到的作用并不是支撑车辆,而是稳定车辆。这样做最大的优点就是既能够保证悬架整体的刚度,也能够节省成本,简化制造工艺。但与此同时,这样的悬架抗侧倾的能力较弱,只能依靠减震器来承受侧倾力,所以需要加装横向稳定杆来更好地抗侧倾。

总的来说,这种多连杆形式的悬架,虽然有厂商节省成本的目的,但是确实是不容易断裂的,我们在购买的时候无需太过担心。如果真的不放心,也大可以选择其他形式的悬架。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

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