1.3非独立悬架概论 正如独立悬架一样，非独立悬架也有一系列缺点。这对轿车影响较大，但对载货汽车来说，在 销售中却能为人们所接受。这些缺点是 a如果差速器布置在车桥壳内（图1.10），会使质量较大： b.车桥会倾斜： c.左右两侧车轮相互影响（图1.11）： d在坑注路段作直线行驶时（即车身两侧车轮反向跳动或只有一侧车轮跳动时），存在白兰 地轴转向特性： ©.车桥上方空间要求须与弹簧行程相适应： ￡驱动转矩引起轮载变化（图1,12） 图1.10VW牌LT轻型找货汽车的后悬架。长条抛物线形的轧制单片板簧能良好地支承着 车架，而且弹簧特性曲线斜率递增变化。副簧上的橡胶缓冲块在加载时一道起作用。弹簧压缩 行程由限位块限定。为了防止位置移动，后端安置了开口向下的钢板弹簧夹。 横向稳定杆外伸固定在车桥桥壳上，其优点如图1.13所示。相反，减振器则布置得位置非 常靠内，并且还向前顺斜，这是为了使它能周定在车架纵梁上
1.3 非独立悬架概论 正如独立悬架一样，非独立悬架也有一系列缺点。这对轿车影响较大，但对载货汽车来说，在 销售中却能为人们所接受。这些缺点是： a. 如果差速器布置在车桥壳内（图 1.10），会使质量较大； b. 车桥会倾斜； c. 左右两侧车轮相互影响（图 1.11）； d. 在坑洼路段作直线行驶时（即车身两侧车轮反向跳动或只有一侧车轮跳动时），存在白兰 地轴转向特性； e. 车桥上方空间要求须与弹簧行程相适应； f. 驱动转矩引起轮载变化（图 1.12）； 图 1.10 VW 牌 LT 轻型载货汽车的后悬架。长条抛物线形的轧制单片板簧能良好地支承着 车架，而且弹簧特性曲线斜率递增变化。副簧上的橡胶缓冲块在加载时一道起作用。弹簧压缩 行程由限位块限定。为了防止位置移动，后端安置了开口向下的钢板弹簧夹。 横向稳定杆外伸固定在车桥桥壳上，其优点如图 1.13 所示。相反，减振器则布置得位置非 常靠内，并且还向前倾斜，这是为了使它能固定在车架纵梁上。 12
图1,11刚性车桥两侧车轮在通过坑注路段时的相互影响可用车身两侧车轮反向跳动来描 述：一侧车轮向下跳动距离s,而另一侧车轮向上跳动距离s 后图 图1.12如果差速器布置在车桥桥壳内，则发动机传递来的转矩MA有车轮支承点L产生的 力来平衡，由此车轮垂直力产生变化士△F。图例中MA使得左后轮找荷增大到(F十△ F),而右后轮载荷减小到(F由△F曲)。在向右转弯时，右轮“滑转”，使得整根车桥可承 受的侧向力减小，从而导致汽车突然甩尾。 g(特别是采用双胎结构时)弹簧中心距，不足，只有通过复杂的结构安，才能使得弹簧 中心距增大（图1,26）· 通常弹簧中心距b小于轮距b,因此侧倾刚度c。较小（图1.13）。如图1.44中所见，由于这 一原因，弹簧或弹簧减振器柱应该尽可能向外侧布置。 在采用非独立悬架时，曲线行驶状态下作用在车身质心S处的离心力(F©w,见图12)会增 大车身的侧倾度（参见第4.4.3.5节）。 通过悬架构件的进一步发展和弹簧及减振器元件的合理设计，使得用于驱动桥的非独立悬架的 性能得到不断改善。因而尽管带有笨重的差速器，但非独立悬架目前仍在大批量生产的高级轿车和 运动型轿车上采用。 有关计算的细节部分在第4.4节中有叙述。 13
图 1.11 刚性车桥两侧车轮在通过坑洼路段时的相互影响可用车身两侧车轮反向跳动来描 述：一侧车轮向下跳动距离s2，而另一侧车轮向上跳动距离s1 图 1.12 如果差速器布置在车桥桥壳内，则发动机传递来的转矩MA有车轮支承点L产生的 力来平衡，由此车轮垂直力产生变化±ΔFnh。图例中MA使得左后轮载荷增大到（Fnh＋Δ Fnh），而右后轮载荷减小到（Fnh-ΔFnh）。在向右转弯时，右轮“滑转”，使得整根车桥可承 受的侧向力减小，从而导致汽车突然甩尾。 g. （特别是采用双胎结构时）弹簧中心距bF不足，只有通过复杂的结构安排，才能使得弹簧 中心距增大（图 1.26）。 通常弹簧中心距bF小于轮距bh，因此侧倾刚度 较小（图 1.13）。如图 1.44 中所见，由于这 一原因，弹簧或弹簧减振器柱应该尽可能向外侧布置。 ϕ c 在采用非独立悬架时，曲线行驶状态下作用在车身质心 S 处的离心力（Fcw，见图 1.2）会增 大车身的侧倾度（参见第 4.4.3.5 节）。 通过悬架构件的进一步发展和弹簧及减振器元件的合理设计，使得用于驱动桥的非独立悬架的 性能得到不断改善。因而尽管带有笨重的差速器，但非独立悬架目前仍在大批量生产的高级轿车和 运动型轿车上采用。 有关计算的细节部分在第 4.4 节中有叙述。 13
由于质量大的原因，在波状的不平路面行驶时（尤其是作曲线行驶时）驱动桥采用非独立悬架 不如采用独立悬架。配备充气的单筒式减振器可把倾斜度限制在适当的范围内，这样做自然要提高 成本，但却能将压缩阶段性能调硬的情况下，使人感觉不到舒适性下降。当车轮突然向上跳起时， 会产生一个反向的阻尼力。这是克服非独立下降主要缺点的最简单、也许是最经济的方法。第 4.6.3.1节叙述得更详尽。 图113在考虑车身的侧倾时，用刚性车桥上 的距离b(弹簧F之间)和b(横向稳定杆的铰接点 之间)来计算侧颜传动比。·在刚度c,的计算式中出 愈大，车身抗侧倾能力就愈小。也或是说。弹簧和 横向稳定杆的臀杆应尽可能地向外固定在刚性车桥 壳体上。 图1.13 a Ford牌Escort型载货汽车的后悬架。该车的有效载货质量为635kg(再加上75kg 的驾驶员)。单片板簧负责充当导向，并以合理的4点支承形式支承着车身。减振器垂直地紧 贴着车轮布置，从而可使车轮罩壳较窄。辅助弹簧安装在车桥上而，并在主弹簧压缩后支承在 车身纵梁上
由于质量大的原因，在波状的不平路面行驶时（尤其是作曲线行驶时）驱动桥采用非独立悬架 不如采用独立悬架。配备充气的单筒式减振器可把倾斜度限制在适当的范围内，这样做自然要提高 成本，但却能将压缩阶段性能调硬的情况下，使人感觉不到舒适性下降。当车轮突然向上跳起时， 会产生一个反向的阻尼力。这是克服非独立下降主要缺点的最简单、也许是最经济的方法。第 4.6.3.1 节叙述得更详尽。 图 1.13 在考虑车身的侧倾时，用刚性车桥上 的距离bF（弹簧F之间）和bs（横向稳定杆的铰接点 之间）来计算侧倾传动比iφ。在刚度cφ的计算式中出 现iφ的平方项： 2 , ϕ ϕ ϕ i c c b b i h F h = = 这个“传动比” 愈大，车身抗侧倾能力就愈小。也就是说，弹簧和 横向稳定杆的臂杆应尽可能地向外固定在刚性车桥 壳体上。 图 1.13a Ford 牌 Escort 型载货汽车的后悬架。该车的有效载货质量为 635kg（再加上 75kg 的驾驶员）。单片板簧负责充当导向，并以合理的 4 点支承形式支承着车身。减振器垂直地紧 贴着车轮布置，从而可使车轮罩壳较窄。辅助弹簧安装在车桥上面，并在主弹簧压缩后支承在 车身纵梁上。 14
前轮驱动型式的汽车与标准驱动型式的汽车正好相反，后桥采用非独立悬架，其优点大于缺点 (图1.13)。它并不比独立悬架重，此外还能提高侧倾中心（对于这种驱动型式来说是很合适 的，图3.34)。非独立悬架其它的对于驱动桥也适用的优点为： a制造简单且经济性好： b.车轮跳动时，没有轮距、前束和外倾角变化：从而使轮胎磨损小和具有良好的转向性能。 c.拐弯时车身侧倾后也没有车轮外倾角变化（图12和图3.45），即可保持轮胎传递侧向力 的能力不变： d.侧向力产生的力矩M,=F,·h,通过一根可布置在任何高度的横臂(Panhard杆，图 1.14)来承受，并由此 e.影响侧向力引起的不足转向或过度转向性能（图3.63a和图1.17）。 向力 重直力 图1.14在非独立悬架中，车桥壳 体承受由于侧向力而引起的弯矩。在 图115纵向布置的板簧既可承 悬架与车身之间只产生T。这个力 受各个方向的力，又可承受由起动 的大小与侧向力Fs和Fs相平衡。当 力、制动力和侧向力等引起的力矩。 Panhard杆水平布置时，距离h同时 又代表了侧倾中心的.这个高度愈 大，车轮找荷的变化值士△F就愈 大。 刚性后桥固定在车身或车架下的方法有多种。常用的方法是采用纵向板簧作为唯一的弹性承载 件，因为该种弹簧能够承受所有三个方向的力以及起动、制动转矩（图1.15和图4.12）。这种经济 的悬架型式同时还具有这样的优点：可以在汽车尾部两点处支承载货汽车的承载面，或者在后座下 方和行李箱下方支承轿车车身（图1.15）。由此减小行李箱加重载时轿车车身尾部的应力以及满 载时载货汽车车架的应力（图1.17）。刚性后桥相对于汽车纵轴线转过一个小角度（图1.16）：准
前轮驱动型式的汽车与标准驱动型式的汽车正好相反，后桥采用非独立悬架，其优点大于缺点 （图 1.13a）。它并不比独立悬架重，此外还能提高侧倾中心（对于这种驱动型式来说是很合适 的，图 3.34）。非独立悬架其它的对于驱动桥也适用的优点为： a. 制造简单且经济性好； b. 车轮跳动时，没有轮距、前束和外倾角变化；从而使轮胎磨损小和具有良好的转向性能。 c. 拐弯时车身侧倾后也没有车轮外倾角变化（图 1.2 和图 3.45），即可保持轮胎传递侧向力 的能力不变； d. 侧向力产生的力矩 M y FT hWh = • 通过一根可布置在任何高度的横臂（Panhard 杆，图 1.14）来承受，并由此 e. 影响侧向力引起的不足转向或过度转向性能（图 3.63a 和图 1.17）。 图 1.14 在非独立悬架中，车桥壳 体承受由于侧向力而引起的弯矩。在 悬架与车身之间只产生力FT。这个力 的大小与侧向力FSha和FShi相平衡。当 Panhard杆水平布置时，距离hwh同时 又代表了侧倾中心的。这个高度愈 大，车轮载荷的变化值±ΔFn就愈 大。 图 1.15 纵向布置的板簧既可承 受各个方向的力，又可承受由起动 力、制动力和侧向力等引起的力矩。 刚性后桥固定在车身或车架下的方法有多种。常用的方法是采用纵向板簧作为唯一的弹性承载 件，因为该种弹簧能够承受所有三个方向的力以及起动、制动转矩（图 1.15 和图 4.12）。这种经济 的悬架型式同时还具有这样的优点：可以在汽车尾部两点处支承载货汽车的承载面，或者在后座下 方和行李箱下方支承轿车车身（图 1.15a）。由此减小行李箱加重载时轿车车身尾部的应力以及满 载时载货汽车车架的应力（图 1.17）。刚性后桥相对于汽车纵轴线转过一个小角度（图 1.16）；准 15
确地说是汽车外侧轴距有所缩短，而汽车内侧转向，即在不足转向方向有一个强制的轴转向（图 1.17)。 17 图1.16 图1.15a纵向布置的后悬架板簧在 身内侧车轮下跌距离为2，使得轴距被强制伸 处一后座椅下面和行李箱下面一支承着 长1，车桥倾斜一个转向角66 车身，这样做的优点是能减小车身部件中的 应力 图1.7如果刚性后桥向“不足转向 图1.16前低后高纵向侧倾布置在车身上 方向转过一个角度64，则转行驶时汽车车 的板簧使刚性后桥产生一个轴转向，这有利于 尾向外侧移动较小，驾驶员感觉到汽车具有 “不足转向”，当车身侧倾时，车身外侧车轮 中性转向性能。此外，还可在快速蛇形行驶 上跳距离为s,使得轴距被强制缩短△1：车 时获得较高的安全性 这种情况虽然在坏路时会产生不良影响但就标准驱动型式的轿车而言，却阻止了汽车本身在转 弯行驶时所具有的过度转向趋势。刚性驱动桥也显示出产生载荷变换反应的趋势，这点几乎与悬架 型式无关，不过其程度上异于斜置单臂式悬架 在前轮驱动的汽车中，非哪动桥的车轮具有负的外倾角。由此轮胎的侧偏性能也许会有所改 善，但从磨损来看，也并非总是无可指责的。这种情况对于复合式悬架也同样可能产生。复合式悬 6
确地说是汽车外侧轴距有所缩短，而汽车内侧转向，即在不足转向方向有一个强制的轴转向（图 1.17）。 图 1.15a 纵向布置的后悬架板簧在二 处——后座椅下面和行李箱下面——支承着 车身，这样做的优点是能减小车身部件中的 应力。 图 1.16 前低后高纵向侧倾布置在车身上 的板簧使刚性后桥产生一个轴转向，这有利于 “不足转向”。当车身侧倾时，车身外侧车轮 上跳距离为s1，使得轴距被强制缩短Δl1；车 身内侧车轮下跌距离为s2，使得轴距被强制伸 长l2，车桥倾斜一个转向角δ h . 图 1.17 如果刚性后桥向“不足转向” 方向转过一个角度δ h ，则转行驶时汽车车 尾向外侧移动较小，驾驶员感觉到汽车具有 中性转向性能。此外，还可在快速蛇形行驶 时获得较高的安全性。 这种情况虽然在坏路时会产生不良影响但就标准驱动型式的轿车而言，却阻止了汽车本身在转 弯行驶时所具有的过度转向趋势。刚性驱动桥也显示出产生载荷变换反应的趋势，这点几乎与悬架 型式无关，不过其程度上异于斜置单臂式悬架。 在前轮驱动的汽车中，非驱动桥的车轮具有负的外倾角。由此轮胎的侧偏性能也许会有所改 善，但从磨损来看，也并非总是无可指责的。这种情况对于复合式悬架也同样可能产生。复合式悬 16