文档介绍：作为悬架弹性元件的一种——扭杆弹簧的两端分别与车架(车身)和导向臂连接。工作时扭杆弹簧受扭转力矩作用。扭杆弹簧在汽车上可以纵置、横置或介于上述两者之间。因扭杆弹簧单位质量储能量比钢板弹簧大许多,所以扭杆弹簧悬架质量小(簧下质量得以减少),目前在轻型客车、货车上得到比较广泛的应用。除此之外,扭杆弹簧还有工作可靠、保养维修容易等优点。扭杆弹簧可以按照断面形状或弹性元件数量的不同来分类。按照断面形状不同,扭杆弹簧分为圆形、管形、片形等几种。按照弹性元件数量不同,扭杆可分为单杆式(图4—12a、b)或组合式两种。组合式扭杆又有并联(图4—12c、d)和串联(图4—12e)两种。端部做成花键的圆形断面扭杆,因工艺性良好和装配容易而得到广泛应用,与管形扭杆比较材料利用不够合理是它的缺点。管形断面扭杆有制造工艺比较复杂的缺点,但它也有材料利用合理和能够用来制作组合式扭杆的优点。片形断面扭杆在一片断了以后仍能工作,所以工作可靠性好,除此之外还有工艺性良好、弹性好、扭角大等优点。片形断面扭杆的材料利用不够合理。组合式扭杆能缩短弹性元件的长度,有利于在汽车上布置。采用圆断面组合式扭杆时,可以用2、4或6根组合形成的组合式扭杆。图4—12扭杆断面形状及端部结构圆形断面扭杆,端部为花键b)圆形断面扭杆,端部为六角形c)片形组合式扭杆d)圆形组合式扭杆e)串联组合式扭杆下面以汽车上常用的圆形断面扭杆为例,介绍扭杆弹簧的设计要点。设计前应当根据对汽车平顺性的要求,先行选定悬架的刚度c。设计扭杆弹簧需要确定的主要尺寸有扭杆直径d和扭杆长度L(图4—13)。图4-13扭杆弹簧与臂设计时应当根据最大扭矩计算扭杆直径d(4—21)式中,为扭杆承受的最大扭矩;为扭转切应力,可取允许扭转切应力代人计算。扭杆的有效长度L用下式计算(4—22)式中,G为切变模量,设计时取G=MPa;为扭杆的扭转刚度。分析式(4—22)可知:扭杆直径d和有效长度L对扭杆的扭转刚度有影响。增加扭杆直径d会使扭杆的扭转刚度增大,因悬架刚度与扭杆扭转刚度成正比,所以汽车平顺性变坏;而扭杆直径d又必须满足式(4—21)的强度要求,不能随意减小。增加扭杆有效长度L能减小扭杆的扭转刚度,使汽车平顺性获得改善,但过长的扭杆在汽车上布置有困难,此时宜采用组合式扭杆。常采用45CrNiMoVA、40Ct、42CrMo、50CRV等弹簧钢制造扭杆。为了提高疲劳强度,扭杆需要经过预扭和喷丸处理。经过预扭和喷丸处理的扭杆许用切应力可在800~900MPa范围内选取,轿车可取上限,货车宜取下限。扭杆弹簧可分为端部、杆部和过渡段三部分。圆形扭杆使用有花键的端部占多数,这种结构在端部直径较小时也能保证足够的强度。为使端部和杆部寿命一样,推荐端部直径