扭桿懸架設計

1、汽車設計扭桿懸架設計作為懸架彈性元件的一種——扭桿彈簧的兩端分別與車架(車身)和導向臂連接。工作時扭桿彈簧受扭轉力矩作用。扭桿彈簧在汽車上可以縱置、橫置或介于上述兩者之間。因扭桿彈簧單位質量儲能量比鋼板彈簧大許多，所以扭桿彈簧懸架質量小(簧下質量得以減少)，目前在輕型客車、貨車上得到比較廣泛的應用。除此之外，扭桿彈簧還有工作可靠、保養(yǎng)維修容易等優(yōu)點。扭桿彈簧可以按照斷面形狀或彈性元件數量的不同來分類。按照斷面形狀不同，扭桿彈簧分為圓形、

2、管形、片形等幾種。按照彈性元件數量不同，扭桿可分為單桿式(圖4—12a、b)或組合式兩種。組合式扭桿又有并聯(lián)(圖4—12c、d)和串聯(lián)(圖4—12e)兩種。端部做成花鍵的圓形斷面扭桿，因工藝性良好和裝配容易而得到廣泛應用，與管形扭桿比較材料利用不夠合理是它的缺點。管形斷面扭桿有制造工藝比較復雜的缺點，但它也有材料利用合理和能夠用來制作組合式扭桿的優(yōu)點。片形斷面扭桿在一片斷了以后仍能工作，所以工作可靠性好，除此之外還有工藝性良好、彈性好、

3、扭角大等優(yōu)點。片形斷面扭桿的材料利用不夠合理。組合式扭桿能縮短彈性元件的長度，有利于在汽車上布置。采用圓斷面組合式扭桿時，可以用2、4或6根組合形成的組合式扭桿。圖4—12扭桿斷面形狀及端部結構a)圓形斷面扭桿，端部為花鍵b)圓形斷面扭桿，端部為六角形c)片形組合式扭桿d)圓形組合式扭桿e)串聯(lián)組合式扭桿下面以汽車上常用的圓形斷面扭桿為例，介紹扭桿彈簧的設計要點。設計前應當根據對汽車平順性的要求，先行選定懸架的剛度c。設計扭桿彈簧需要確

4、定的主要尺寸有扭桿直徑d和扭桿長度L(圖4—13)。PDF文件使用“pdfFactyPro“試用版本創(chuàng)建.cn汽車設計＝(1.2～1.3)d，其中d為扭桿直徑；花鍵長度Dl4.0=，端部花鍵一般采用漸開線花鍵。從端部直徑到桿部直徑之間的一段稱為過渡段。為了使這段應力集中降到最小，過渡段的尺寸應該是逐漸變化的。比較常用的方法是采用一個30夾角的錐體，把端部和桿部連接起來(圖4—14a)，過渡段長ο15tan2)(dDLg?=，過渡圓角dr

5、5.1=。過渡段可以分為靠近直徑為D的花鍵端部的非有效部分和靠近直徑為d的桿部的有效部分，即這一部分可以看作是扭桿工作長度的一部分，稱為有效長度eL。對于如圖4—14a所示結構，有效長度eL，可用下式計算????????????????????=323DdDdDdLLge（4—23）圖4—14扭桿端部、桿部與過渡段a)錐度過渡段b)圓弧過渡段對于如圖4—14b所示結構，有效長度eL可用下式計算??????????????????????