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扭杆弹簧

悬架弹性元件之一

扭杆弹簧是悬架弹性元件的一种，其本身是一根由弹簧钢制成的扭杆。

简介
扭杆弹簧作为一种弹性元件，广泛地应用于现代汽车的悬架中，在轿车、货车及越野汽车中都有采用。与钢板弹簧相比，扭杆弹簧具有一系列优点：扭杆弹簧单位质量贮能量高，因而可以减小汽车质量，又可节省材料；又由于扭杆弹簧固定在车架上，减小了非簧载质量，有利于改善汽车行驶平顺性；当应用于前驱动汽车的前悬架时，扭杆弹簧可以纵向布置，为前驱动桥的摆动半轴留出空间。但扭杆制造成本相对较高，对材料及工艺要求较严。此外，扭杆弹簧仅能起到弹性元件的作用，必须要有导向机构。
扭杆弹簧由铬钒合金弹簧钢制成，其表面经过加工后横很光滑。使用中必须很好地保护扭杆表面，通常在扭杆弹簧表面涂一层环氧树脂，包一层玻璃纤维布，再涂一层环氧树脂，最后涂以沥青和防锈油漆，以防碰撞、刮伤和腐蚀，从而可提高扭杆弹簧的使用寿命。
结构
扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的扭杆。扭杆断面通常为圆形，少数为管型和矩形，如图3所示。
其两端形状可以做成花键、方形、六角形或带有平面的圆柱形等，以便一端固定在车架上，另一端固定在悬架的摆臂上，摆臂则与车轮相连。
工作原理
扭杆弹簧一端与车架连接固定，另一端通过摆臂与车轮相连。当车轮遇到地面障碍物后向上跳动时，车轮会带动摆臂绕着扭杆轴线转动一定角度，使扭杆发生扭转变形（弹性变形）。同时扭杆扭转变形所储存的弹性变形能，会在车轮脱离障碍物时释放，使传力机构和车轮迅速回位。
制造扭杆弹簧时，会预先使扭杆产生一个永久的扭转变形，使其具有一定的预应力。对扭杆预加扭转的方向与扭杆安装在车上工作时扭转的方向相同，目的是减少工作时的实际应力，延长寿命。注意左右扭杆不能互换！
扭杆弹簧的特点
采用扭杆弹簧的悬架质量较轻，结构比较简单，也不需润滑，并且通过调整扭杆弹簧的固定端的安装角度，易实现车身高度的自动调节。
扭杆弹簧单位体积存储的弹性能较大，弹簧质量小，与螺旋弹簧相比，扭杆弹簧结构紧凑，便于布置。扭杆弹簧在越野车、轻型客、货车上应用的比较多。
扭杆弹簧按其断面形状可分为圆形、管型和片状。圆形实心扭杆结构简单，使用最多。为了装配扭杆，其两端加工成花键、六角形、方形等。由于花键端头尺寸比较小，所以多用花键连接。一般花键大径为扭杆工作直径的1.2~1.3倍，花间长度约为花键大径的1.4倍。只要花键齿的挤压应力在许可条件下，花键齿不宜选的过长。
扭杆弹簧一般采用渐开线花键GB3478，日本在JSB2705标准中推荐花键标准压力角为45°；模数为1mm和0.75mm两种。
为了便于扭杆弹簧装配，有的将扭杆弹簧两端花键做成直径不等或在两端花键齿上加工出一盲齿。
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