1.螺旋弹簧悬架的优点

螺旋弹簧悬架是随螺旋弹簧的发展而发展的。螺旋弹簧是由钢丝卷制而成的，钢丝断面一般呈圆形，绕成螺旋状。

螺旋弹簧与钢板弹簧相比具有很多优点：重量轻，结构简单，制造方便，不需润滑，不怕尘土，占用空间小。螺旋弹簧没有库仑摩擦，可提高小幅振动的平顺性。特别是它的比能容量高，能够充分发挥材料的潜能。螺旋弹簧内可以安装减振器和行程限制器以及导向柱等，使悬架结构较为紧凑。然而，螺旋弹簧只能承受垂直载荷，不能承受侧向力，因此必须另设导向机构，以传递力和力矩。

螺旋弹簧悬架不仅在轻型车上得到了广泛应用，而且在中、重型车和越野车上也有应用，如装载质量为10t的德军MAN280重型越野车就使用了螺旋弹簧悬架。特别在轿车中，由于要求具有良好的舒适性，要求导向机构在大摆动量下仍具有保持合理的车轮定位参数的能力，因此螺旋弹簧悬架基本取代了钢板弹簧悬架。

螺旋弹簧不仅广泛应用于前悬架，而且也可用于后悬架；不仅广泛用于独立悬架，也可用于相关悬架，参见图1-4和图1-5。

螺旋弹簧不仅广泛用于非驱动桥，也可用于驱动桥。例如，在双横臂驱动桥中，有螺旋弹簧上置式、下置式以及双螺旋弹簧悬架，如图1-18、图1-19和图1-20所示。

总之，不少的悬架形式，不同的导向机构，都可以装置螺旋弹簧，例如，麦弗逊悬架、半拖臂悬架等。

2.变参数螺旋弹簧悬架

螺旋弹簧经由了普通螺旋弹簧到变参数螺旋弹簧的发展过程，即经由了等刚度螺旋弹簧到变刚度螺旋弹簧的发展过程。

图1-51 6类典型的变参数组件螺旋弹簧

a）中凸双锥（鼓肚型） b）中凹双锥（细腰型） c）上柱下锥（喇叭型） d）上锥下柱（铃铛型） e）端锥中柱（桶鼓型） f）内柱外柱（子母套）(www.daowen.com)

任何螺旋弹簧都是由钢丝直径、簧圈中径、节距和螺旋角四大结构参数决定的。四大结构参数中之一、之二、之三或全部随钢丝长度变化者称为变参数螺旋弹簧。

原先变参数螺旋弹簧多为变节距簧，相继是变中径簧，最后发展到变丝径簧，同时变更几种参数可组配出数十种元件簧，由元件簧还可组合成各种组件簧。图1-51是6类典型的变参数组件螺旋弹簧。

变节距簧工艺简单，变丝径簧钢丝的拉制工艺较为复杂，但性能更加优越，例如，美军的悍马车，部分车型就是采用的变丝径、等内径变参数螺旋弹簧，其中部可以安装减振器。

变参数螺旋弹簧有着重量轻、便于发挥材料潜能、应力分布合理以及载荷特性优良四大优越性，详见第三章。

随着变参数螺旋弹簧的发展，已对其建立了六大评价指标，即比负荷、载荷幅度、刚度幅度、应力幅度、末圈比应力和质量参数。末圈压并载荷F_em是变参数螺旋弹簧的核心参数。F_em大者（在应力允许的范围内），各项评价指标都较优良。

3.螺旋弹簧端部形状

螺旋弹簧的材料和工艺与板簧一样，均有着相应的发展。而端部形状根据需要已发展为两端碾细、直角切断或向内弯曲等形式，如图1-52所示。

图1-52a所示为两端碾细型，即在绕制弹簧之前先将钢丝两端碾细，碾细部分的长度在绕后约占240°，末端厚度约为钢丝直径的1/3，绕成后末端几乎紧贴相邻一圈弹簧，必要时两端都要磨平。这种结构的优点是节约材料，占用垂向空间小，特别是由于两端都平整，安装时可以任意转动，因而设计时弹簧的圈数可以取任意值，不必限于整数。缺点是碾细需要专门的设备和工艺，增加了制造成本。图1-52b所示为直角切断型，其中一端并紧形成与弹簧轴线垂直的平面。这种结构的优点在于制造简单，成本低；缺点是增大了垂向尺寸和材料消耗，安装时需对准一定的方向，并需要与之相配的弹簧座。若两端都未整平，则修改设计时，弹簧圈数必须按整数增减。图1-52c所示为端部向内弯曲并形成与弹簧轴线垂直的平面，这种结构常用于和弹簧座配合起定位作用，若两端都内弯，则需要专用设备。

图1-52 螺旋弹簧的端部结构

a）两端碾细型 b）直角切断型 c）向内弯曲型