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汽车钢板弹簧断裂失效分析

汽车钢板弹簧断裂失效分析
汽车钢板弹簧断裂失效分析

liang汽车钢板弹簧断裂失效分析

钢板弹簧,又称叶片弹簧,是汽车悬架的重要组成部件,主要用于载重汽车及大客车的前后悬架上。汽车行驶的平顺及操纵稳定性均受到钢板弹簧的影响。钢板弹簧在汽车行驶时受交变应力的作用,疲劳断裂是常见的失效形式。断裂钢板弹簧材料为60CrMnA,经850~870°C加热淬火,440~460°C回火,喷水冷却,表面喷丸处理(采用?0.8~1.2mm铸钢丸,以4m/s速度喷射)。对成品进行疲劳试验,3万次后断裂,而设计寿命要求达6万次。

2试验方法及结果

2.1宏观分析

从断裂钢板弹簧的宏观形貌可知,断口具有疲劳断裂的特征,疲劳源位于受拉应力的一侧,裂源处有多条台阶条纹由表及里扩展。这种台阶条纹反映了疲劳源处存在应力集中。

2.2扫描电镜断口分析

用XL-30扫描电镜观察断口,低倍下可观察到裂纹源形成于弹簧表面的凹坑处,断口上有多个疲劳源,裂源处有多条放射状台阶条纹。在断口裂纹扩展区可观察到疲劳辉纹。

2.3化学分析

在失效钢板弹簧上取样进行化学成分分析,结果符合标准。

2.4硬度检验

由断口分析可知,钢板弹簧属疲劳断裂。从疲劳区和瞬断区的面积看,疲劳区面积大于50%,说明钢板弹簧在工作应力作用下裂纹扩展较深,名义应力并不高,但在裂源处却有多条台阶条纹。在疲劳断口上出现多条台阶条纹则表明有应力集中存在。当表面存在缺口、凹坑、尖角等缺陷时就可能产生应力集中而形成台阶条纹,且出现多个源疲劳。对弹簧表面观察的结果表明,弹簧表面存在较多喷丸形成的凹坑,有些凹坑呈尖角状。断口分析和金相剖面分析结果均表明疲劳裂纹起始于凹坑底部,并检测到多处疲劳源和裂纹。金属疲劳裂纹的形成主要是由于在交变载荷应力作用下(通常为拉应力),在金属表面产生不均匀的滑移,因此裂纹常产生在构件的表面,所以构件的表面状态对疲劳强度影响很大。表面质量包括表面残余应力和表面粗糙度。表面损伤如刀痕、凹坑、缺口等,这些缺陷处易产生应力集中,使疲劳强度下降。一般认为钢的强度越高,对缺口敏感性越大。对高强度钢的零件采用喷丸处理是提高疲劳强度的有效手段,其作用不仅使表面产生残余压应力,而且可以消除表面缺陷,降低缺口应力集中系数和材料对缺口的敏感度。喷丸处理对于提高承受弯曲载荷和扭转载荷的零件的疲劳抗力最为有利。但在不当的喷丸条件下,如喷丸过度,当丸粒变形严重和形状不圆整时,或在太高的喷射压力等不当的条件下就可能造成表面损伤,降低材料的疲劳极限。本例分析的失效弹簧,其表面质量较差,弹坑较大,说明喷丸处理未达到消除表面缺陷作用,相反由于喷射压力太大,使表面局部区域形成的弹坑过大,这种弹坑往往成为应力集中点。断口分析结果证明一处最大的疲劳源的凹坑尺寸长2mm,深0.5mm。金相剖面检查结果也证明疲劳裂纹起始于凹坑。根据试样中检测到的凹坑形状呈尖角状,其凹坑处的应力集中系数可达2~3,疲劳强度将明显降低。现场调查结果,正常采用的钢丸为?0.8~1.2mm小圆球,但实际上有许多弹丸不圆整和变形严重,并有很多长条状不圆整的丸粒夹在其中,图6中的裂纹其裂源处的凹坑实际上就是不规则形状的弹丸造成的弹坑。表面脱碳是引起疲劳断裂的另一原因,铁素体组织硬度低,强度也低,将显微硬度测量值换算成强度值,正常心部回火屈氏体440~464HV,强度可达1460~1600N/mm2,而脱碳区硬度为270~320HV,其强度为890~1005N/mm2。表面脱碳层区的强度下降约500N/mm2。

3结论

(1)汽车钢板弹簧断裂属于早期疲劳断裂失效。引起疲劳失效的主要原因是由于喷丸工艺控制不当,使弹簧表面留下的弹坑过大和过深,且形成呈尖角的弹坑,弹坑的底部成为应力集中区而形成疲劳源。

(2)弹簧表面局部有脱碳现象,脱碳层降低了材料的疲劳强度。

(3)根据分析结论,采取严格控制喷丸工艺,对弹丸的来料进行筛选和控制脱碳现象等措施,使弹簧的疲劳寿命得到明显提高,未产生类似的早期疲劳断裂现象

汽车专用板簧项目可行性研究报告(模板案例)

https://www.doczj.com/doc/c610640181.html, 汽车专用板簧项目可行性研究报告 (用途:发改委甲级资质、立项、审批、备案、申请资金、节能评估等) 版权归属:中国项目工程咨询网 https://www.doczj.com/doc/c610640181.html, 编制工程师:范兆文 【微信公众号】:中国项目工程咨询网或 xmkxxbg

《项目可行性研究报告》简称可研,是在制订生产、基建、科研计划的前期,通过全面的调查研究,分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。 项目可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件,如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等,从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较,并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测,从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见,为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 《汽车专用板簧项目可行性研究报告》主要是通过对汽车专用板簧项目的主要内容和配套条件,如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等,从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较,并对汽车专用板簧项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测,从而提出该汽车专用板簧项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见,为汽车专用板簧项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 《汽车专用板簧项目可行性研究报告》是确定建设汽车专用板簧项目前具有决定性意义的工作,是在投资决策之前,对拟建汽车专用板簧项目进行全面技术经济分析论证的科学方法,在投资管理中,可行性研究是指对拟建汽车专用板簧项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。 北京国宇祥国际经济信息咨询有限公司是一家专业编写可行性研究报告的投资咨询公司,我们拥有国家发展和改革委员会工程咨询资格、我单位编写的可行性报告以质量高、速度快、分析详细、财务预测准确、服务好而享有盛誉,已经累计完成6000多个项目可行性研究报告、项目申请报告、资金申请报告编写,可以出具如下行业工程咨询资格,为企业快速推动投资项目提供专业服务。

汽车中的板簧的断裂失效分析

材料断裂理论与失效分析汽车中的板簧的断裂失效分析 专业:材料工程(锻压) 类型:应用型 姓名:*** 学号: 15S******

汽车中的板簧的断裂失效分析 引言 汽车板簧是汽车悬架系统中最传统的弹性元件,由于其可靠性好、结构简单、制造工艺流程短、成本低而且结构能大大简化等优点,从而得到广泛的应用。汽车板簧一般是由若干片不等长的合金弹簧钢组合而成一组近似于等强度弹簧梁。在悬架系统中除了起缓冲作用而外,当它在汽车纵向安置,并且一端与车架作固定铰链连接时,即可担负起传递所有各向的力和力矩,以及决定车轮运动的轨迹,起导向的作用,因此就没有必要设置其它的导向机构,另外汽车板簧是多片叠加而成,当载荷作用下变形时,各片有相对的滑动而产生摩擦,产生一定的阻力,促使车身的振动衰减,但是板簧单位重量储存的能量最低,因些材料的利用率最差。 1.材质是什么?65Mn/低碳钢哪一类合适? 材质一般为硅锰钢。因为碳素弹簧钢因淬透性低,较少使用于汽车中;锰钢淬透性好,但易产生淬火裂纹,并有回火脆性。因此,硅锰钢在我国应用在汽车的板簧上较为广泛。 65Mn钢更为合适,因为: 低碳钢为碳含量低于0.25%的碳素钢,因其强度低、硬度低而软,又称软钢。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢,大多不经热处理用于工程结构件,有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体,其强度和硬度较低,塑性和韧性较好。因此可以看出,低碳钢不符合板簧材料高强度和高硬度的要求。 65Mn弹簧钢,含有0.90%~1.2%的Mn元素,提高了材料的淬透性,φ12mm 的钢材油中可以淬透,表面脱碳倾向比硅钢小,经热处理后的综合力学性能优于碳钢,但有过热敏感性和回火脆性。Mn是弱碳化物形成元素,在钢中主要以固溶的形式存在于基体中。一部分固溶于铁素体(或奥氏体),另一部分形成含Mn的合金渗碳体(Fe、Mn)。Mn还能显著提高钢的淬透性,改善热处理性能,强化基体、降低珠光体的形成温度,细化珠光体的片间距离,从而提高钢的强度和硬度。总体上,钢中加入锰为0.9%~1.2%,使淬透性和综合性能有所提高,脱

国内重型卡车悬架现状与发展趋势分析

悬架系统由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。一般来说,汽车的悬架系统分为非独立悬架和独立悬架两种。目前国内重型卡车的悬架主要为非独立悬架,悬架弹性元件一般为钢板弹簧。 ●国内重卡悬架种类 板簧悬架 钢板弹簧悬架(简称板簧悬架)又分为少片变截面钢板悬架与等截面多片板簧悬架。目前国内95%以上的重卡悬架系统是以钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独立悬架,其主要优点是结构简单,制造容易,维修方便,工艺成熟,工作可靠。 钢板悬架示意图 缺点是汽车平顺性、舒适性较差;簧下质量大,无法适应重卡轻量化的发展,并且不能同时兼顾重卡的舒适性与操纵稳定性。而空气悬架则充分利用了空气弹簧变刚性的特性,达到同时兼顾这两个方面的目的。 空气悬架 空气悬架系统是以空气弹簧为弹性元件,以空气做弹性介质,在一个密封的容器内充入压缩空气(气压 为0.5~),利用气体的可压缩性,实现其弹性作用的。这种弹簧的刚度可变,具有较理想的弹性特性。

空气悬架示意图 目前空气悬架控制模式主要有两种,一种是采用机械高度阀手动调节。另一种为电子控制(ECAS),使传统空气悬架系统的性能得到很大改善,提高了悬架操作舒适性和反应灵敏度。 橡胶悬架

橡胶悬挂示意图 橡胶悬架是以橡胶弹簧为弹性元件,由于橡胶弹簧具有变刚度的特点,因此,整个悬架有较强的承载能力。橡胶悬架在承载性、可靠性等方面都比传统使用的钢板悬架更具优势,而且能够适应矿山作业等恶劣工况。 ●国内重卡悬架发展现状 板簧悬架 国内汽车悬架弹簧生产企业160余家,遍布全国各地,具有规模的专业生产企业(生产规模在0.8万吨以上)约80余家。产品质量水平已达到国外先进国家90年代水平。大部分企业规模较小,生产集中度低,散乱差问题较严重。 其中真正形成大规模、大批量生产的企业为数不多,大多仍停留在简单生产工艺的水平上,产品成本较高,难以参与国际市场竞争。国内能够生产高档次汽车钢板悬架弹簧的企业只有4家:一汽集团辽阳汽车弹簧厂、东风汽车悬架弹簧有限公司、重庆红岩汽车弹簧厂、山东汽车弹簧厂,他们都具有生产多种叠片簧、渐变刚度弹簧、少片变截面钢板弹簧和双曲率半径及平直段的汽车钢板弹簧的能力。国内能够同时生产客车、货车、轿车悬架弹簧的厂家只有三个:一汽集团辽阳汽车弹簧厂、东风汽车悬架弹簧有限公司、山东汽车弹簧厂。 在重卡领域,每家主机厂基本上都有自己的钢板弹簧配套厂家,一汽解放重卡板簧悬架主要是由一汽集团辽阳汽车弹簧厂配套;东风重卡板簧悬架主要由东风汽车悬架弹簧有限公司配套;中国重汽板簧悬架

汽车板弹簧材料的选择

汽车板弹簧材料的选择 汽车钢板弹簧在汽车行驶过程中承受各种应力的作用,其中以反复弯曲应力为主,绝大多数是疲劳破坏。所以要求弹簧钢应有高的弹性极限以及弹性减退抗力好,较高的屈强比,为防止在交变应力下发生疲劳和断裂,弹簧应具有高的疲劳强度和耐蚀等性能。其性能要求:σ0.2≥1160MPa;σb≥1280MPa;δ10≥5%;ψ≥25%,而且,同样材料处理是否正确,其寿命相差也很大。 图(1)板弹簧实物图 一、板簧材料的选择及分析 备选材料钢号有:20Cr、40CrNiMn、60Si2Mn、65Mn。下面比较一下这四种材料的性能及用途。 1、20Cr 该钢是我国目前产量最大的几个合金结构钢之一,用途广泛。硬度较高。且此钢比相同含碳量的碳素钢具有较好的淬透性、强度和韧度。为了提高该模具钢的耐磨性,常进行渗碳处理(注意:渗碳时钢的晶粒有长大倾向),然后进行淬火和低温回火,从而保证模具表面具有很高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧度。 常用于制造截面小于30mm的、形状简单的、转速较高的渗碳件或氰化件,如活塞销、小轴等;也可以用于调制钢零件。 2、40CrNiMn 高淬透性的调质钢,有高的强度、韧度和良好的淬透性和抗过热的稳定性,但白点敏感性高,有回火脆性。焊接性较差,焊前需经高温预热,焊后需消除应力,经调质后使用。 应用:一般制作强度高、塑性好的重要零部件,氮化处理后制作特殊性能要求的重要零件,如轴类、齿轮、紧固件等;在低温回火或等温回火后可作超高强度钢使用。 3、60Si2Mn

由于硅含量高,其强度和弹性极限均比55Si2Mn高抗回火稳定性好,淬透性不高,易脱碳和石墨化。主要用作汽车拖拉机上的板弹簧、螺旋弹簧等。也用于制造承受交变载荷及高应力下工作的重要弹簧、抗磨损簧等。 4、65Mn 钢中加入锰为0.8%~1.2%,使淬透性和综合性能有所提高,脱碳倾向减小,但有过热倾向及回火脆性,易出现淬火裂纹。且锰钢价格便宜,资源丰富。 应用:(1)可用于普通模具弹簧;(2)冷冲模具凸模;(3)弹簧环、汽门簧。 通过以上比较,我们发现60Si2Mn淬透性号、弹性极限、屈强比和疲劳极限均较高,能符合汽车板簧的性能要求。因此我们选择60Si2Mn作为所需材料。 二、60Si2Mn的各项指标 1、化学成分 硅锰弹簧钢(60Si2Mn)是同时加入硅、锰,能显著强化基体铁素体,大为提高了钢的弹性极限,屈强比可达到0.8~0.9,而且疲劳强度也显著提高。硅锰元素的共同作用提高了钢的淬透性,硅还有效地提高了回火稳定性,锰提高了耐磨性。但硅促进脱碳倾向,锰增大了钢过热敏感性,但是两者复合加入后,硅锰钢的脱碳和过热敏感性较硅钢、锰钢为小,但还是会因过热敏感性产生淬火裂纹,因脱碳对工件耐磨性、疲劳强度产生显著影响。 2、临界点 3、60Si2Mn的拉伸性能 三、板弹簧加工工艺 加工工艺路线:下料→校直→钻孔→卷耳→淬火+中温回火→喷丸→装配→预压缩。 1、热处理工艺

国内卡车底盘发展

〖国内重型卡车悬架现状与发展趋势分析〗 本文归原作者所有,很遗憾不知道是谁写的 悬架系统由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。一般来说,汽车的悬架系统分为非独立悬架和独立悬架两种。目前国内重型卡车的悬架主要为非独立悬架,悬架弹性元件一般为钢板弹簧。 1.板簧悬架 钢板弹簧悬架(简称板簧悬架)又分为少片变截面钢板悬架与等截面多片板簧悬架。目前国内95%以上的重卡悬架系统是以钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独立悬架,其主要优点是结构简单,制造容易,维修方便,工艺成熟,工作可靠。缺点是汽车平顺性、舒适性较差;簧下质量大,无法适应重卡轻量化的发展,并且不能同时兼顾重卡的舒适性与操纵稳定性。而空气悬架则充分利用了空气弹簧变刚性的特性,达到同时兼顾这两个方面的目的。 2.空气悬架 空气悬架系统是以空气弹簧为弹性元件,以空气做弹性介质,在一个密封的容器内充入压缩空气(气压为0.5-),利用气体的可压缩性,实现其弹性作用的。这种弹簧的刚度可变,具有较理想的弹性特性。 目前空气悬架控制模式主要有两种,一种是采用机械高度阀手动调节。另一种为电子控制(ECAS),使传统空气悬架系统的性能得到很大改善,提高了悬架操作舒适性和反应灵敏度。 3.橡胶悬架 橡胶悬架是以橡胶弹簧为弹性元件,由于橡胶弹簧具有变刚度的特点,因此,整个悬架有较强的承载能力。橡胶悬架在承载性、可靠性等方面都比传统使用的钢板悬架更具优势,而且能够适应矿山作业等恶劣工况。 国内重卡悬架发展现状 1.板簧悬架 国内汽车悬架弹簧生产企业160余家,遍布全国各地,具有规模的专业生产企业(生产规模在0.8万吨以上)约80余家。产品质量水平已达到国外先进国家90年代水平。大部分企业规模较小,生产集中度低,散乱差问题较严重。其中真正形成大规模、大批量生产的企业为数不多,大多仍停留在简单生产工艺的水平上,产品成本较高,难以参与国际市场竞争。国内能够生产高档次汽车钢板悬架弹簧的企业只有4家:一汽集团辽阳汽车弹簧厂一汽集团辽阳汽车弹簧厂、、东风汽车悬架弹簧有限公司东风汽车悬架弹簧有限公司、、重庆红岩汽车弹簧厂重庆红岩汽车弹簧厂、、山东汽车弹簧厂山东汽车弹簧厂,他们都具有生产多种叠片簧、渐变刚度弹簧、少片变截面钢板弹簧和双曲率半径及平直段的汽车钢板弹簧的能力。国内能够同时生产客车、货车、轿车悬架弹簧的厂家只有三个:一汽集团辽阳汽车弹一汽集团辽阳汽车弹簧厂簧厂、、东风汽车悬架弹簧有限公司东风汽车悬架弹簧有限公司、、山东汽车弹簧厂山东汽车弹簧厂。 在重卡领域,每家主机厂基本上都有自己的钢板弹簧配套厂家,一汽解放重卡板簧悬架主要是由一汽集团辽阳汽车弹簧厂配套卡板簧悬架主要是由一汽集团辽阳汽车弹簧厂配套;;东风重卡板簧悬架主要由东风汽车悬架弹簧有限公司配套东风汽车悬架弹簧有限公司配套;;中国重汽板簧悬架主要由山东汽车弹簧厂配套,上汽依维柯红岩板簧悬架主要由重庆红岩汽车弹簧厂与重庆红旗钢板弹簧厂配套厂配套,,江淮与华菱重卡板簧悬架主要由安徽安簧机械股份有限公司配套江淮与华菱重卡板簧悬架主要由安徽安簧机械股份有限公司配套。 2.空气悬架 空气悬架弹簧是一种运用在高档客车和重型载货车上的悬架系统,是世界钢板弹簧发展趋势,空气悬架簧的最终发展趋势是不再需要或使用很少的弹簧扁钢。空气悬架在欧美发达国家已经有70多年的发展历史,二十世纪五十年代,

钢板弹簧说明书

燕山大学 课程设计说明书题目:长安单排微货SC1011后悬架设计 学院(系):车辆与能源学院 年级专业: 11级车辆工程(3)班 学号: 110110050021 学生姓名:张贺帅 指导教师:梁晨唐先智 教师职称:副教授

燕山大学课程设计评审意见表

目录 摘要 .................................................................................................................................. - 2 - 1、钢板弹簧主要参数确定 ............................................................................................ - 2 - 1.1长安单排微货SC1011设计技术参数................................. 错误!未定义书签。 1.2选择悬架主要参数:nc 、fc、Cs、.n0、f0 ...................... 错误!未定义书签。 1.3确定板簧总长L,满载静止弧高Ha,动挠度fd .............. 错误!未定义书签。 1.4选择板簧片数及断面参数 ................................................... 错误!未定义书签。 1.5板簧的应力校核 ................................................................... 错误!未定义书签。 1.6各片长度的确定 ................................................................... 错误!未定义书签。 1.7板簧的刚度验算 ................................................................... 错误!未定义书签。 1.8各片应力计算 ....................................................................... 错误!未定义书签。 1.9预应力及其选择 ................................................................... 错误!未定义书签。 1.10板簧总成自由状态下的弧高及曲率半径计算.................. 错误!未定义书签。 1.11各片在自由状态下的曲率半径及弧高计算...................... 错误!未定义书签。 1.12板簧的动应力和最大应力 ................................................. 错误!未定义书签。 1.13板簧的强度验算 ................................................................. 错误!未定义书签。 2、附件选取 ....................................................................................... 错误!未定义书签。 2.1减震器 ................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2U形螺栓 ................................................................................ 错误!未定义书签。 2.3U型螺栓上的螺母 ................................................................ 错误!未定义书签。 2.4中心螺栓 ............................................................................... 错误!未定义书签。 2.5弹簧卡处的铆钉和螺栓 ....................................................... 错误!未定义书签。 2.6卷耳处的销及套筒 ............................................................... 错误!未定义书签。 3、参考文献 .................................................................................................................. - 22 - 致谢 .............................................................................................................................. - 22 -

汽车前桥故障分析

中谷汽车前桥故障分析: 一、低速摆头 1.现象:汽车低速直线行驶时前轮摇摆,感到方向不稳;转弯时大幅度转动方向盘,才能控制汽车的行驶方向。 2.原因:转向节臂装置松动;转向节主销与衬套磨损松旷;轮毂轴承间隙过大;前束过大;轮毂螺栓松动或数量不全。 3.诊断:前轮低速摆头和转向盘自由空程大,一般是各部分间隙过大或有连接松动现象,诊断时应采用分段区分的方法进行检查。可支起前桥,并用手沿转向节轴轴向推拉前轮,凭感觉判断是否松旷。若松旷,说明转向节主销与衬套的配合间隙过大或前轴主销孔与主销配合间隙过大。若此处不松旷,说明前轮毂轴承松旷,应重新调整轴承的预紧度。若非上述原因,应检查前轮定位是否正确,检查前轴是否变形。如果前轮轮胎异常磨损,则应检查前束是否正确。 二、转向沉重 1.现象:汽车转向时,转动方向盘感到沉重费力;无回正感。 2.原因:转向节臂变形;转向节止推轴承缺油或损坏;转向节主销与衬套间隙过小或缺油前轴或车架变形引起前轮定位失准;轮胎气压不足。

3.诊断:诊断时先支起前桥,用手转动转向盘,若感到转向很容易,不再有转动困难的感觉,这说明故障部位在前桥与车轮。因为支起前桥后,转向时已不存在车轮与路面的摩擦阻力,而只是取决于转向器等的工作状况。此时应仔细检查前轮胎气压是否过低,前轴有无变形;同时也要考虑检查前钢板弹簧是否良好,车架有无变形。必要时,检查车轮定位角度是否正确。 三、高速摆振 1.现象:随着车速的提高,摆振逐渐增大;在某一较高车速范围内出现摆振,出现行驶不稳,甚至还会造成方向盘抖动。 2.原因:轮毂轴承松旷,使车轮歪斜,在运行时摇摆;轮盘不正或制动鼓磨损过度失圆,歪斜失正;使用翻新轮胎;转向节主销或止推轴承磨损松旷;横、直拉杆弯曲;前轮定位值调整不当;前束失调,两前轮主销后倾角或内倾角不一致等,汽车行前行驶时,前轮摇摆晃动;车轮不平衡;转向节弯曲;前钢板弹簧刚度不一致。 3.诊断:在进行高速摆振故障的诊断时,应先检查前桥、转向器以及转向传动机构连接是否松动,悬架弹簧是否固定可靠。支起驱动桥,用楔块固定非驱动轮,起动发动机并逐步换入高速档,使驱动轮达到产生摆振的转速。若这时转向盘出现抖动,说明是传动轴不平衡引起的,应拆下传动轴进行检查;若此时不出现明显抖动,则说明摆振原因在汽车转向桥部分。 怀疑摆振的原因在前桥部分时,应架起前桥试转车轮,检查车轮是否晃动,车轮静平衡是否良好,以及车轮钢圈是否偏摆过大。

重卡钢板弹簧断裂分析

重卡钢板弹簧断裂失效分析 白培谦 泮战侠 慕松 赵鹏英 杜飞 (陕西汽车集团有限责任公司质量管理部,陕西西安,710200) 摘 要:通过宏观检查、化学成分分析、硬度测试以及微观组织检查等结果分析,确定了重型卡车用钢板弹簧断裂原因。分析结果表明:因超载使钢板弹簧出现过度反弓,造成板簧卡中的螺栓与钢板弹簧动态接触,发生磨损腐蚀现象,在过大的交变应力下出现疲劳断裂。并提出了防止其发生断裂事故的预防措施。 关键词:钢板弹簧;磨损腐蚀;交变应力;疲劳断裂 Fracture Failure Analysis of Heavy Truck Leaf Spring Bai Pei-qian, PAN Zhan-xia, Mu Song, Zhao Peng-ying, Du Fei, (1.Shaanxi Automobile Group Co., Ltd. Quality Management Department, Xi ’an 710200, China ) Abstract:The fracture cause of heavy truck leafspring is researched by macrography, chemical composition analysis, hardness test and microstructure test. The research shows that leaf spring excessive inverse arch-shaped for overload causes Frictional Contact between plate spring bolt and leaf spring and erosion corrosion and the leaf spring is broken for fatigue fracture Under alternating stress. In the paper the measures of preventing leaf spring fracture accident is put forward. Key words: leaf spring; erosion corrosion; alternating stress; fatigue fracture. 钢板弹簧是汽车悬架中重要的弹性元件,主要影响汽车行驶的平顺性和操纵的稳定性,在车辆行驶过程中起到缓冲减振的作用。 同批次某矿山用短途重载卡车行驶约六千公里后发生四起钢板弹簧断裂事故。断裂钢板弹簧材料为50CrV A ,其生产工艺为:下料→钻孔→卷耳→淬火→回火→喷丸→装配→预压→喷漆。为了查明钢板弹簧断裂原因,对断裂失效件进行检查分析。 1 检查与结果 1.1 宏观检查 断裂发生在前钢板弹簧组第一片后侧板簧卡附近,见图1(a )箭头所示位置,距吊耳孔中心约26cm 处,断口侧表面可见明显磨损腐蚀痕迹,见图1(b )所示。在体视显微镜下观察钢板弹簧侧表面磨损腐蚀区域发现:断口侧表面磨损腐蚀区域呈现红褐色,仔细观察存在大量裂纹,且出现腐蚀坑,见图2。 (a ) (b) 图1 断裂位置及外观 Fig.1 the fracture position and appearance 收稿日期:

汽车板簧生产项目可行性分析报告

汽车板簧生产项目可行性研究报告

目录 第一章总论 (1) 第二章市场预测与建设规模 (7) 第三章厂址选择与建设条件 (11) 第四章项目建设技术方案 (14) 第五章主要原材料、燃料供应 (23) 第六章总图运输与公用辅助工程 (24) 第七章节能措施 (28) 第八章环境保护与安全生产 (29) 第九章项目招标方案 (31) 第十章组织机构与人力资源配臵 (34) 第十一章项目实施进度 (36) 第十二章投资估算与资金筹措 (38) 第十三章财务分析与评价 (40) 第十四章社会效益分析 (43) 附表1-6

第一章总论 1.1 项目背景 1.1.1 项目名称 汽车板簧生产线项目 1.1.2 项目承办单位概况 承办单位:某某汽配有限公司 法人代表:林某某 某某汽配有限公司以加工、销售汽车钢板弹簧为主,兼营钢板 卡子、中心螺栓、悬架等配件。公司技术力量雄厚,研发能力较强, 可承揽各种汽车钢板弹簧的设计与制造。现已通过ISO/TS16949:2002国际质量管理体系认证。 公司以厂家配套为主,同时兼顾维修市场。生产设备先进,检 测设备齐全,产品质量可靠。现已与某某、扬州、随州、十堰、天 津、兰州、西安、漯河、三门峡、新乡、焦作、营口、阜阳、连云 港、新疆等多家车辆制造公司建立稳固的业务关系,并为多家汽车 服务站及汽车修理厂供货。部分产品出口美国、俄罗斯、印度、非 洲等国家和地区。 某某公司销售额逐年上升,现已由2006年的1000多万元上升至2009年的3200余万元,随着公司经营业绩的不断攀升,生产场 地的制约日渐明显,为适应公司发展的需要,考虑到某某车辆有限

汽车轮毂的断裂失效分析

汽车轮毂的断裂失效分析 发表时间:2017-06-27T14:02:09.450Z 来源:《基层建设》2017年6期作者:李宗保刘字光孔庆渤[导读] 摘要:通过外观检查、成分测试、硬度测试、金相组织和扫描电镜观察等方法,对某品牌汽车3个轮毅轴承失效件进行分析,可以找出造成轮毅轴承最终断裂失效的原因。中信戴卡股份有限公司河北省秦皇岛市 066000 摘要:通过外观检查、成分测试、硬度测试、金相组织和扫描电镜观察等方法,对某品牌汽车3个轮毅轴承失效件进行分析,可以找出造成轮毅轴承最终断裂失效的原因。结果表明,3种轮毅轴承的内圈和外圈的组织都符合JB/T1255-2001标准的要求;1#轮轴轴承失效的原因是由于化学成分不合格和轴承内圈滚道的表面硬度较低;2#轮毅轴承的化学成分、硬度和组织都满足要求,失效原因在于密封性较差, 而使得外圈滚道中外界硬度相对较高的颗粒落入滚道,造成磨损加剧;3#轮毅轴承外圈碳含量较低,使得外圈滚道表面硬度偏低,且由于润滑条件不好引起了粘着磨损,加剧了轴承的磨损,并最终造成失效。关键词:轮毅轴承;断裂失效;分析研究一、前言。随着我国汽车产量不断增加,轮毅轴承的需求量也在日益增大。轮毅轴承是汽车的重要基础件,其质量对汽车整车质量的影响非常大,对其性能要求也越来越高。轮毅轴承的作用主要是作为承重件和为轮毅的传动提供精确引导,既承受径向载荷又承受轴向载荷。常用的汽车轮毅轴是由两套圆锥滚子轴承或球轴承组合而成,其套圈一般采用热锻毛坯结合后续机加工进行生产。轮毅轴承形状复杂,尺寸精度和形位公差要求高,锻造工艺性差。目前,国内外各主要轴承企业主要采用开式模锻工艺进行生产,锻件成形质量较差,材料的利用率较低。 某汽车在行驶过程中,其后轮毅轴在安装轴承附近发生断裂,该车累计行驶里程为17km。轮毅轴材料为65Mn弹簧钢,经毛坯一锻造一机械加工一调质处理一轴表面高频感应淬火(淬火层深度要求为1.5一3.Omm)后成形。通过对失效轮毅轴进行外观检查,对其断口进行宏、微观观察和能谱分析,对其金相组织和硬度进行检查,确定了裂纹性质,最后分析了其断裂失效的原因,并给出了建议。本研究对提高后轮毅轴的可靠性,防止同类事故的发生具有一定的工程应用价值。 二、检测分析。(一)宏观分析。对其中典型的3种轮毅轴承进行失效分析,编号为1#,2#和3#。对比3种轴承的宏观形貌可以发现,1#内圈存在剥落、滚道变黄,外圈有压痕、滚道变黄;2#外圈上卜滚道有条状压痕;3#外圈有小块压痕。对3种轮毅轴承进行内外圈圆度测量,1#轴承的外圈内侧滚道偏离了设计图纸的标准值,2#外圈外侧滚道圆度、内圈外侧滚道圆度和内圈外侧滚道圆度都偏离了小于2.2m的标准;3#外圈外侧滚道圆度、外圈内侧滚道圆度和内圈外侧滚道圆度偏离设计标准。这也可以解释为什么在轴承运转过程中发生振动和噪音的原因。(二)成分检测。选取比较典型的3组失效轮毅轴承进行化学成分检验,在钢研纳克生产的Lab Spark750直读式火花光谱仪上进行化学成分测试,并与国标GB/T18254-2000《高碳铬轴承钢》中GCr15钢的化学成分进行对比分析,可以发现,1#轮毅轴承内圈和3#轮毅轴承的外圈的C含量要低于GB/T18254-2000标准对GCr15钢的要求,其余元素的含量都满足国标要求。(三)硬度和金相测试。对3种失效轮毅轴承的外圈进行硬度和硬化层深度测试,并参照机械行业标准JB/T1255-2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》对外圈合格性进行评定。根据JB/T1255-2001标准中的要求,当套圈有效壁厚大于15mm时要求硬度在5761HRC,而当有效壁厚在15mm内时要求硬度大于5863HRC叭硬化层深度范围要求必须大于或者等于1mm。对比失效轮毅轴承外圈测试结果可知,3种轮毅轴承的硬化层深度满足要求,1#和2#轴承的硬度满足要求,但是3#轴承的硬度偏低,会增加轴承在运行过程中的磨损,从而造成失效,3#轴承硬度偏低与碳含量相对较低有关。对3种失效轮毅轴承表的外圈进行金相组织检测,3种轮毅轴承的金相组织都为结晶马氏体+针状马氏体+碳化物+残余奥氏体组织。参照JB/T1255-2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》中球化退火后的技术要求,按第一级别图评定2—4级为合格组织,即允许有细点状球化组织存在,不存在欠热、碳化物分布不均匀和过热现象,对比3种外圈的金相组织可知,3种轮毅轴承的组织都在2}3级,满足机械行业标准JB/T1255-2001的要求。对3种失效轮毅轴承的内圈进行硬度和金相组织测试,并参照机械行业标准JB/T1255-2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》对内圈合格性进行评定,经过检测发现1#轴承内圈的硬度偏低,而钢球的硬度在62HRC}65HRC,由此可见,在轴承高速运转过程中,1#内圈比较容易产生显微裂纹,随着运行时间的延长,这些显微裂纹会逐渐扩展,并最终造成轮毅轴承的失效;而2#和3#内圈的硬度与钢球相当,金相组织也满足JB/T1255-2001标准的要求。扫描电镜显微组织,分别对失效的3种轮毅轴承内圈和外圈滚道,以及新轮毅轴承的内圈和外圈滚道进行扫描,电镜显微组织观察。对于新轴承的外圈滚道而言,除了少量较浅的机加工刀痕外,整个滚道表面较为光滑,并没有孔洞或者机械损伤存在;对比3种失效轴承外圈滚道可见,1#外圈滚道的局部区域出现了剥落或者凹坑,但是数量较少;2#外圈滚道中有较多的细小凹坑存在,局部区域存在剥落,细小的凹坑弥散分布,可能是由于外界的硬度相对较高的颗粒落入滚道造成;3#外圈滚道中出现了蠕虫状的块状物凸起,这可能是由于润滑条件不够好而引起的粘着磨损。同样,对新轮毅轴承和3种失效轮毅轴承的内圈滚道进行扫描,电镜显微组织观察,对于新轴承的内圈滚道而言,表面较为光滑、平整,几乎看不到机械加工刀痕的存在,也没有发现孔洞或者机械损伤存在,内圈滚道表面质量较高;对比3种失效轴承内圈滚道,可以看见,1#内圈滚道表面聚集着大量尺寸不等的鹅卵石状的颗粒,能谱分析结果表明,这些颗粒主要含有C,O和Fe等元素,推测可能是在运行过程中,由于运转不当造成局部区域温度升高,而形成的铁的氧化物,如FeZ03和Fe30、化合物2#内圈滚道中有较多的细小白色颗粒状物质存在,此外还有一定数量的凹坑,对白色颗粒进行能谱分析,主要含有Fe和C元素,表明这些颗粒并不是外来的物质;3#内圈滚道中有较多的连续分布的凹坑,损伤较为严重,应该是在运行过程中产生的刮伤。 三、结论。

汽车零部件的失效模式及分析

汽车零部件的失效模式及 分析 专业: 班级学号: 姓名: 指导教师: 年月

摘要 汽车零件失效分析,是研究汽车零件丧失其规定功能的原因、特征和规律;研究其失效分析技术和预防技术,其目的在与分析零部件失效的原因,找出导致失效的责任,并提出改进和预防措施,从而提高汽车可靠性和使用寿命。

目录 第一章汽车零部件失效的概念及分类 (1) 一、失效的概念 (1) 二、失效的基本分类型 (1) 三、零件失效的基本原因 (2) 第二章汽车零部件磨损失效模式与失效机理 (3) 一、磨料磨损及其失效机理 (3) 二、粘着磨损及其失效机理 (4) 三、表面疲劳磨损及其失效机理 (5) 四、腐蚀磨损及其失效机理 (5) 五、微动磨损及其失效机理 (6) 第三章汽车零部件疲劳断裂失效及其机理 (8) 第四章汽车零部件腐蚀失效及其机理 (9) 第五章汽车零部件变形失效机理 (10) 参考文献 (11)

第一章汽车零部件失效的概念及分类 一、失效的概念 汽车零部件失去原设计所规定的功能称为失效。失效不仅是指完全丧失原定功能,而且功能降低和严重损伤或隐患、继续使用会失去可靠性及安全性的零部件。 机械设备发生失效事故,往往会造成不同程度的经济损失,而且还会危及人们的生命安全。汽车作为重要的交通运输工具,其可靠性和安全性越来越受到重视。因此,在汽车维修工程中开展失效分析工作,不仅可以提高汽车维修质量,而且可为汽车制造部门提供反馈信息,以便改进汽车设计和制造工艺。 二、失效的基本分类型 按失效模式和失效机理对是小进行分类是研究失效的重要内容之一。失效模式是失效件的宏观特征,而失效机理则是导致零部件失效的物理、化学或机械的变化原因,并依零件的种类、使用环境而异。 汽车零部件按失效模式分类可分为磨损、疲劳断裂、变形、腐蚀及老化等五类。 汽车零件失效分类 一个零件可能同时存在几种失效模式或失效机理。研究失效原因,找出主要失效模式,提出改进和预防措施,从而提高汽车零部件的可靠性和使用寿命。

非公路宽体自卸车市场研究及前景分析

非公路宽体自卸车市场研究及前景分析 近几年,我国出现了一类新型的具有中国特色的运输车辆———非公路宽体自卸车(简称宽体自卸车),企业一般称为矿用宽体自卸车或宽体矿用自卸车,它介于大型矿用自卸车和普通自卸车之间,既不像大型矿用自卸车价格动辄几百万,又不像普通自卸车在矿区作业时稳定性差。这类车辆属于非公路车辆,也很少上牌照。宽体自卸车在结构上更像是普通自卸车的“加强”型,由于其具有一次性装载量大、运输效率高、盈利性好等特点,受到了大型矿区的欢迎,并逐渐得到用户的认可和赞同。随着行业技术的进步,一些生产自卸车的企业率先进入宽体自卸车市场。一时间,宽体自卸车市场风云骤起,传统自卸车的订单日渐萎缩,宽体自卸车大有成为市场主力之势。有业内人士预测:宽体自卸车的时代已经到来。 1非公路宽体自卸车的定义 所谓“非公路宽体自卸车”是指采用矿用汽车偏置 式驾驶室和自卸车动力传动系统的布置方式,将车架加强,车厢加宽、加高,悬架系统加强(增加钢板弹簧片数和强度等),以及其他部位的加强和改进,并匹配大马力发动机等措施使之尽量适合于矿山的使用环境。宽体自卸车主要应用于露天矿山土方剥离层的运输,其基本结构和原理沿用了普通自卸车的设计理念。从目前的使用情况来看,它相对于国外大型矿用自卸车而言,因价格较低,也比普通自卸车的单台利润高,所带来的较大利润空间和广阔的市场前景得到了众多企业青睐。 东风汽车公司战略规划部 罗礼培 张祖同樊启才 李玮 东风汽车有限公司商用车公司总装配厂龚改民东风汽车有限公司商用车公司制造技术部 朱红文 B BS 论坛 46工程机械文摘2012.3

2非公路宽体自卸车产生的背景 据不完全统计,我国矿山运输方面的总装载量已经突破120亿t,而且每年都以相当高的比例在增长。目前用于内部转运、外部运输的车辆,基本上是“斯太尔”、解放、东风、北奔等中、重型自卸车,大部分矿区作业车辆以普通的6×4重型自卸车为主,主要用于运输煤炭、渣土和土石方等物料。在使用过程中,用户希望短期内收回购车成本并使之利润最大化,因此,为了提高运输效率,作业车辆经常处于严重超载状态,车辆运营中私自加长加高货厢、超载严重、保养不及时等问题长期存在。而且矿区路况极差,运输作业车辆一直处于严重颠簸、摇摆的状态下工作。因此矿区作业车辆对其承载性、行驶性、通过性、安全性等方面有着较高的要求。所以,普通的重型自卸车很难满足矿区作业的要求。 对于矿区施工来说,土层剥离为首期作业,短距离运输、坑道作业的工况特点对车辆的匹配有了新要求。坑道作业转弯半径小,普通的8×4重型自卸车虽然也能满足矿区基本使用要求,但从运输便利性角度考虑,轴距小、车身短的宽体自卸车更适应此种运输要求。为了满足矿区的作业要求,提高矿区的作业效率,部分矿区选择了购买进口的大吨位矿用车辆,但是进口的矿用车辆的价格动辄几百万甚至上千万,这样就大大提高了采矿的运营成本,降低了利润空间。在这种运营成本和使用性能不能兼得的情况下,宽体自卸车作为一种价格较低,承载能力强,又能适应矿区作业的车辆便应运而生了。它是非道路用运输车辆竞争激烈,满足差异化需求,细分市场的一种必然结果。 由于宽体自卸车具有装载量大、整车重心低、适应能力强、运输效率高、盈利性好等特点,在矿区有很好的市场,而且宽体自卸车无需整车生产许可证,进入门槛不是很高。面对这块新兴的市场,国内诸多重卡企业、改装车企业相继推出了各自的矿用宽体车系列。目前,全国生产宽体自卸车的主要企业有陕西同力、泰安航天、北方奔驰、中国重汽、宇通重工等。随着国内矿产开发利用的大幅增长和国内大型项目的开工建设,宽体自卸车将进入成长的黄金期。 3非公路宽体自卸车产生的原因 3.1经济利益的驱动 宽体自卸车是一种商品,如何在最短的时间内收回成本并实现经济利益的最大化是用户的首要要求。一般来说,多拉快跑是更快实现经济效益的重要途径。由于矿区的路况差、路程短、弯道多、坡度陡。通过提升速度来增加总运输量的难度非常大。这样就只剩下一个途径就是提高单台车的运输量。如果采用长轴距(货箱长)的车型会使得车辆的弯道通过能力变弱(长轴距的车使得转弯半径变大);如果纯粹增加车厢高度会使整车重心升高,容易翻车。这样加长车宽成为最有效的方法。目前市场上使用的宽体自卸车的载货能力普遍比传统重型工程自卸车高出50%~60%。据一位专门负责宽体自卸车业务的销售经理介绍,正是由于看到宽体自卸车的巨大经济效益,一批原本已经订购了传统自卸车的用户取消了订单,全部改买宽体自卸车。 3.2产品大型化需求 随着矿山工程机械产品的大型化程度得到了进一步的提高,矿区特别是露天矿区对宽体自卸车的需求与日俱增。随着挖掘机吨位不断提升,铲斗的容积也越做越大,铲斗的宽度已经超过了普通自卸车的宽度,这给矿区实际使用、提高矿区的作业效率以及矿区的工程进度等都造成了很大影响。所以,将车宽进行加宽成为解决目前矿区这种现状的最简单也是最行之有效的方法。目前宽体自卸车的宽度已经达到了3m,这使得挖掘机的铲斗可以轻松将渣土、土石方等装入车厢内,极大地提高了矿区的作业效率和使用方便性。 4非公路宽体自卸车主要系统的特点和要求 虽然宽体自卸车在结构上与普通工程自卸车相近,但是宽体自卸车在延续和继承普通工程自卸车优势的同时,在具体结构的细节方面还是要不断优化、改进和加强,使其使用性能更适合矿区的实际情况。 4.1发动机 从采矿区到渣土场、煤场这段路程最重要的特点便是距离近、弯道多、坡度陡。由于宽体自卸车所承载的重量变大,这对发动机提出了很高的要求—— —功率大、爬坡能力强、便于启动。这些要求归结为一点即为低速扭矩一定要大。目前,在宽体自卸车领域,玉柴、潍柴等品牌的发动机所占据的比例非常高。4.2空气滤清器 由于矿区工作环境十分恶劣,道路凹凸不平,尘土飞扬,粉尘非常多。因此,宽体自卸车对空气滤清器的要求也非常高。传统单一的油滤式滤清器已经不能满足需要。目前,大多数宽体自卸车厂家都选用了有三道过滤功能的组合式空气滤清器(旋风式预滤器+二级并用油滤式滤清器+干式大容量空气滤清器),有效地保护发动机,使之正常使用,车辆维护成本大大降低。 4.3车桥 在宽体自卸车整车中受力最大、考验最强的就是车桥,特别是驱动桥。目前市场上普遍采用的是中美合资的徐州美驰和重庆大江的双级轮边减速驱动桥,后桥速比一般在12左右,爬坡能力强,使其减速增矩的效果更加明显,也更适应矿区坡道低速行驶等。 2012.3工程机械文摘47

汽车悬置螺栓断裂失效分析

汽车悬置螺栓断裂失效分析 发表时间:2018-05-23T17:22:09.973Z 来源:《基层建设》2018年第6期作者:姚瑶 [导读] 摘要:本文分析了发动机安装支架和发动机支架的疲劳断裂问题。 江淮汽车集团股份有限公司乘用车制造公司安徽合肥 230601 摘要:本文分析了发动机安装支架和发动机支架的疲劳断裂问题。对螺栓的宏观、扫描电镜、化学成分和金相分析进行了分析,并对同一批次螺栓进行了力学性能试验。在各种物理化学试验的基础上,结合显微断裂和断裂机理,分析了螺栓的断裂原因。 关键词:汽车;悬置螺栓;失效分析 1前言 在开发多车发动机支架的过程中,将车辆用于发动机锻造钢悬架。在常规车辆的道路试验中,连接螺栓和螺栓断裂。本文从螺栓、螺柱断裂类型、螺栓连接强度计算和结构设计等方面分析了连接失效分析,并提出了改进建议。 2分析的内容 2.1分析样本 分析样品是一个完整的螺栓失效螺栓和失效螺栓。完整的螺栓是全新未使用的。 2.2分析内容 进行了断裂分析、化学成分分析、硬度测试、金相分析、扫描电镜和能谱测试。对完整的螺栓进行了化学成分分析、硬度测试、拉伸试验和金相分析。 2.2.1宏观断口分析。 断裂的连杆被分成两部分:螺纹部分的断裂部分留在连杆的深孔中,螺栓的另一部分暴露在外。打开螺丝孔后,将断头取出,螺孔内螺纹有外拉的痕迹。通过与相同模型的完全螺栓比较,发现螺栓的断裂位置位于螺纹的第一齿位置,螺纹部分没有明显的塑性变形。由于暴露螺钉的二次损伤,存在明显的多重冲击痕迹,杆体严重变形。虽然断裂具有一定的疲劳特性,但断裂边缘明显受到破坏。因此,暴露的螺杆部分没有断裂分析值。 2.2.2化学成分分析 样品采用螺栓,化学成分符合设计人员的技术要求。 2.2.3光学金相分析。 对失败螺栓基体的金相组织进行分析,组织相对均匀。在螺栓表面附近的组织形态学中未发现明显的脱碳。金相检查未发现异常。 2.2.4硬度分析。 结果表明,断裂螺栓的硬度与设计要求一致。 2.2.5SEM分析 采用扫描电子显微镜观察螺栓孔内的断裂情况,发现裂纹源位于断裂边缘。源区域面积较小,瞬时区域面积约为1/2。通过安装位置对准,线的螺纹有向外拉的位置。源区域的部分增大,疲劳阶段从断裂边缘开始,有许多与裂纹扩展方向垂直的小的疲劳条纹。 在源区没有明显的夹杂物和不均匀的冶金缺陷。随着裂纹扩展,疲劳条纹变得越来越长。在裂缝快速膨胀区,有一个明显的酒窝形状。扫描电镜(sem)在螺纹上观察,发现裂纹与断裂源部分平行。横截面的外表面有许多微裂纹。螺纹表面没有明显的加工缺陷。螺杆断裂为多个断口源,断裂源集中在截面的同一侧,锚杆和瞬态断裂带占整个断裂的比例(近1/2),这是典型的大应力低周疲劳断裂特征。通过对螺纹的观察,发现加工缺陷引起的应力集中,除了疲劳裂纹外,没有发现。因此,扫描电子显微镜(sem)的结果表明,连杆的断裂是在高单向弯曲循环加载作用下形成的。 3基于VDI2230方法的连接计算分析。 机械设计手册主要是指国家标准的螺栓连接计算方法。与VDI2230的计算方法相比,计算方法略粗糙,前考虑不全面。本文采用VD12230方法计算悬吊支架的连接,从表面处理、摩擦系数、结构尺寸、预紧力矩等方面分析了螺栓的连接强度。通过道路光谱采集,获得了悬吊支架的载荷和横向载荷,并得到了悬架的横向载荷。通过实验得到了连接结构的摩擦系数。 表一:摩擦系数 (1)使用VDI2230方法(MDESIGN分析软件)的帮助下,螺栓疲劳应力幅值是80mpa,电泳锻钢悬置支架的抗滑安全系数引擎联接螺栓底部SG=1.5,小于VDI2230SG1.8或更高的设计要求、安全系数;锻钢支架山经过电泳处理(相对结表面之间的摩擦系数是0.18),,通过嵌入预应力损失预紧的损失(VDI2230嵌入式)。因为螺栓利用率是72.3%,可以满足连接的安全系数增加扭矩。然而,螺栓的应力幅值很小,当扭矩接近屈服时,螺栓的应力幅值仍然高达71MPa。 (2)如果连接支撑面不进行电泳(螺栓的摩擦系数为0.23),则螺栓连接防滑的安全系数为SG=1.92,满足连接安全系数的要求;螺栓应力幅值为62MPa,不满足螺栓疲劳应力的要求。 (3)采用电导支架,然后螺栓扭矩增加,使螺栓计算利用率达到95%,螺栓疲劳应力幅值仍高达56mpa,仍然不能解决螺栓疲劳应力幅值过大的问题。结果表明,单纯增加预应力不能解决锚杆的疲劳破坏,表明锚杆应力幅值过大,导致螺栓疲劳断裂。 (4)通过增加基础凸集的3毫米直径,增加的面积的利用率95%结表面和螺栓,螺栓应力幅值明显降低,增加了底座直径的螺栓疲劳失效后问题解决了道路试验。指出零件结构的尺寸设计对螺栓连接的疲劳性能有重要影响,是提高螺栓连接在允许结构下的疲劳性能的一种方法。 (5)当然,在这种连接结构中,在弯矩作用下,3个紧固点分布,在弯矩作用下容易发生接触面积,在螺栓应力打开后会急剧增加,最终导致疲劳失效。如果你考虑在三角形分布中变化的扣分,可以有效地减少弯曲力,在三个螺栓上的载荷分布可以更均匀,防止单个螺栓发生早期疲劳断裂失效。然而,在发动机室空间中,很难进行有足够空间的三角形连接布置。

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