汽车前桥故障分析
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车桥常见故障的诊断与维修一、前桥常见故障的诊断与维修前桥承受来自地面的垂直方向反力、水平方向制动力、惯性力、行驶阻力和制动时引起的转矩等。
汽车前桥长期承受这些交变冲击载荷,可能发生以下故障:1.前桥疲劳损伤、裂纹或断裂故障(1)故障现象。
发现前桥疲劳损伤、有裂纹或断裂。
(2)故障维修。
应及时更换新件。
2.前桥在垂直方向产生弯曲变形故障(1)故障现象。
发现前桥在垂直方向弯曲变形。
(2)故障原因。
前桥在垂直方向承受来自地面的反力很大,易产生弯曲变形,会改变主销内倾角、车轮外倾角,会使柴油车转向沉重,轮毂轴承负荷增大,降低使用寿命。
(3)故障维修。
应及时校正前横梁。
3.前桥在水平方向产生弯曲变形故障(1)故障现象。
发现前桥在水平方向弯曲变形。
(2)故障原因。
前桥在水平方向承受来自地面的制动力易产生弯曲变形,会改变前轮前束,会增大轮胎磨损。
(3)故障维修。
应及时校正前横梁。
4.前桥产生扭转变形故障(1)故障现象。
发现前桥产生扭转变形。
(2)故障原因。
前桥产生扭转变形会改变主销后倾角,影响前轮行驶稳定性。
(3)故障维修。
适情更换前横梁或进行校正修理。
5.前桥轴头发热故障(1)故障现象。
行驶中发现前桥轴头发热。
(2)故障原因。
轴头发热一般发生在修理保养之后,往往是在装配轮毂时,轴承预压过紧使轴承配合过紧所致。
轮毂轴承损坏或点蚀不仅会发热而且会有噪声。
轮毂轴承缺油也会造成轴头发热的故障。
(3)故障维修。
检查轴承配合松紧和轮毂轴承是否缺油。
6.前桥制动鼓发热故障(1)故障现象。
行驶中发现前桥制动鼓发热。
(2)故障原因。
①制动鼓发热的主要原因是制动气室膜片不回位或回位太缓慢所致。
②制动蹄回位弹簧断裂或弹力不足也会造成制动鼓发热。
(3)故障维修。
①制动蹄片与制动鼓没有间隙,显然也会造成制动鼓发热。
此时除检查调整间隙外应检查气室膜片不回位的问题,制动气室膜片不回位除检查气路故障外应检查制动凸轮轴是否发卡。
②值得指出的是:斯太尔汽车制动鼓与轮胎钢圈之间的间隙较小,而且国产制动鼓的制造精度较低,制动鼓外圈上导风槽较浅,散热效果较差。
载货车前桥轮毂轴承走外圈故障的有限元仿真分析陈长波;时晓军;孔德利【摘要】结合理论分析,明确轮毂单元侧滑工况受力,然后利用有限元分析软件ANSYS Workbench对载货车前桥轮毂及其轴承进行有限元分析,得出其侧向附着系数分别为1.0、0.7、0.5以及0倍的侧滑工况下轮毂轴承孔相对变形量.将各工况分析数据进行对比,结合齿圈结构状态提出改进措施.【期刊名称】《农业装备与车辆工程》【年(卷),期】2018(056)007【总页数】4页(P98-101)【关键词】轮毂;轴承走外圈;侧滑工况;有限元【作者】陈长波;时晓军;孔德利【作者单位】262200 山东省诸城市诸城市义和车桥有限公司;262200 山东省诸城市诸城市义和车桥有限公司;262200 山东省诸城市诸城市义和车桥有限公司【正文语种】中文【中图分类】U463.3430 引言轮毂轴承单元是车桥轮边总成中的重要零部件,起着承载的重要作用。
载货车在实际使用过程中因经常超载及行驶路况较差等复杂原因,车桥轮边总成经常出现轴承外圈与轮毂轴承孔配合松脱问题,随着轴承外圈与轮毂轴承孔两者配合间隙逐渐增大,最终导致整个轮毂单元失效,必须更换整套轮毂和轴承,对车桥生产厂商及汽车制造厂家造成很大的维修成本和售后服务压力。
减少这一故障,对于保证产品质量、降低售后服务成本格外重要[1-2]。
通过观察市场三包退回的失效件可以看到,轮毂轴承孔有明显的走外圈痕迹及开裂现象,如图1所示。
汽车在使用过程中会有不同的工作状态,综合这些工作状态,可以归纳为3种不同的工况:动载工况、侧滑工况和制动工况。
在这三种工况中,侧滑工况的轮毂轴承截面弯矩最大,因而造成的变形也最大。
为研究轮毂轴承孔在极限侧滑工况下的相对变形量。
本文首先对轮毂在极限侧滑工况下的受力进行了理论计算,其次利用三维建模软件SolidWorks绘制轮毂及相关零部件的三维模型,然后将其导入有限元分析软件ANSYS Workbench中进行分析,最后得出轮毂轴承孔在侧滑工况下的相对变形量。
作者简介:李冬会(1982—),男,河南郑州人,工程师,在读硕士,研究方向:宽体矿用车车桥设计。
轮毂在轴承5和8位置处承受的载荷大,易受到集中载荷的影响。
经检查,该批次故障轮毂断裂位置全部集中在轴承8的内孔根部,且向外扩散,断面光滑,如图2所示。
2轮毂断裂故障分析轮毂的材质为ZG310-570,硬度为156 ̄207HB,通过观察故障件,初步判断轮毂上轴承8安装孔的局部应力集中[2]是导致断裂故障的主要原因。
2.1轮毂结构尺寸分析拆检同批次未发生故障的前桥轮毂发现,轮毂上轴承8安装孔根部无圆角过渡,且截面急剧变化,当截面突变处圆角为零时,此处的应力会趋于无穷大[3]。
轮毂与圆锥滚子轴承外圈采用过盈配合。
在承56——图4轮毂试样基体组织(P+F )图3轴承安装孔在不同过盈量时所受等效应力图2轮毂断裂部位宏观形貌及断口形貌过盈配合会导致结构强度降低。
测量轮毂断裂处轴承安装孔的尺寸公差,图纸要求尺,而实测大部分安装孔的下偏差为个别下偏差为-0.07mm,超差严重。
2.3轮毂材质理化检验对断裂的轮毂取样,在金相显微镜下观测,试样基体组织如图4所示,均为“珠光体(P)+铁素体”组织[4],局部发现有粗大的铁素体晶界未得到有效消除。
同时发现,轮毂(铸钢件)内部组织中低熔点夹杂物较多,且大部分夹杂物沿铁素体晶界分布,这加重了材料本身的不连续性,进一步加大了(3)添加模仿实际工况的受力载荷,进行分析。
(4)查看应力、应变结果。
通过以上步骤,得到轮毂Ansys有限元仿真分析结果:轴承8安装孔根部的局部最大应力达130MPa,如图5所示。
57——图5轮毂Ansys 有限元仿真分析结果图6改进后的轮毂结构(局部)3轮毂断裂故障分析及改进措施通过对轮毂进行结构尺寸分析、压装预应力分析、材质理化检验以及Ansys有限元仿真分析,最终得出轮毂断裂原因为:轴承8安装孔根部应力集中严重。
(2)要求铸造厂家加强轮毂铸件浇注前的精炼处理环节,剔除杂质,提高钢水的洁净度,并充分保证孕育及保温时间。
汽车底盘常见故障诊断与维修摘要:汽车作为一种常见的置换工具,随着人们生活水平和整个社会经济水平的提高,我国汽车保有量不断增加。
同时,汽车行驶的舒适性、稳定性和安全性也成为人们关注的焦点。
汽车底盘是整车的基础,其性能直接影响整车的性能和可靠性。
在汽车的日常使用中,底盘故障的原因具有复杂的特点,其故障修复相对困难。
车架的维修应以车架的基本结构为基础,根据故障外观的诊断分析,提出维修策略,及时、准确地消除潜在的安全隐患,保证行车安全。
关键词:汽车底盘;常见故障;诊断;维修1汽车底盘结构概述1.1行驶系统车辆的车架、悬架、车轮和车轴构成了驱动系统,在车辆的正常行驶中起着不可替代的作用。
该系统的工作原理是将发动机产生的动能传递给驱动轮,然后在车轮牵引的作用下移动车辆。
此时,在转向系统和操作装置的共同作用下,车辆可以正常工作。
1.2制动系统制动系统等系统比较复杂,可以根据电源和功能的不同进行分类。
首先,根据功能的不同,制动系统可分为三类,即紧急制动、停车制动和常用制动。
其次,根据电源的不同可分为伺服制动两种,并可分为气动制动、液压制动和液压气动制动三种制动方式。
另一种是手刹,主要控制速度和制动。
系统一般由传动、制动、供电和控制四部分组成。
1.3转向系统更具体地说,转向系统由转向节、方向盘和转向轴组成。
该系统主要用于控制或改变车辆行驶方向,以保证驾驶员与行驶方向的规划一致。
此外,该系统还可以帮助车辆克服行驶过程中的横向干扰力,并确保车轮自动对齐。
1.4传动系统车辆的驱动功能是旋转系统的主要功能,主要是将发动机的动能传递给驱动轮,在发动机系统和驱动系统的共同作用下驱动车辆。
该系统由齿轮箱、离合器和驱动轴组成。
2汽车底盘发生故障的因素以及检测维修的必要性汽车底盘一般采用镀锌钢板制造,是除汽车轮胎外离地最近的部件。
底盘比车辆的其他部件更常见。
由于汽车行驶环境的不可控性,汽车底盘更容易接触到不同种类的材料,一旦汽车底盘固定在腐蚀性材料上,极有可能损坏底盘。
驱动桥故障及排除方法咱要是汽车的驱动桥出故障了,那可就像人腿瘸了一样,走起来别扭得很。
先说说驱动桥有那种嗡嗡响的故障。
就好比你家里有个老旧的风扇,转起来的时候就会发出那种持续不断的嗡嗡声。
这驱动桥要是发出这种声音啊,很可能是里面的齿轮磨损了。
齿轮之间就像两个配合多年的老搭档,要是一个有了损伤,工作起来就不再那么顺畅。
这时候咋办呢?那得把桥壳打开,好好检查下齿轮。
要是磨损不太严重,还能修修,要是严重啊,就得换新的齿轮。
可别小瞧这事儿,就像你鞋子里进了颗小石子,你不把它弄出来,走路就一直难受。
还有那种驱动桥过热的情况。
这就好比一个人发烧了,肯定是哪里出了问题。
有可能是润滑油不够了。
驱动桥里的润滑油就像机器的血液一样,少了就不能好好地给各个部件降温润滑。
这时候就得检查下油位,如果油少了,就得添加合适的润滑油。
可不能随便加,就像人输血得输对血型一样,润滑油也得符合驱动桥的要求。
还有可能是轴承太紧了,这就像你系鞋带系得太紧,脚会不舒服一样。
得调整下轴承的松紧度,让它恢复正常。
有时候啊,驱动桥会出现漏油的故障。
这就像水桶破了个洞,水会漏出来一样。
可能是密封垫老化了,密封垫就像门和门框之间的密封条,时间长了就不密封了。
那这时候就得把旧的密封垫拆下来,换上新的。
还有可能是油封坏了,油封就像个小卫士,专门防止油漏出来,它要是坏了,油就会跑出来。
那就得把油封也换了。
这就好比家里的窗户破了个洞,得赶紧补上一块新玻璃一样。
要是驱动桥在行驶的时候有抖动呢?这就像人在走路的时候突然腿打颤一样。
很可能是传动轴不平衡了。
传动轴就像连接腿和身体的骨头一样,如果它不平衡,那整个驱动桥的运转就会不平稳。
这时候就得把传动轴拆下来,做个动平衡检测,然后根据检测结果进行调整。
还有一种情况是驱动桥的差速器有故障。
差速器啊,就像一个聪明的小管家,负责协调左右车轮的转速。
要是差速器坏了,就像管家不在家了,家里就乱套了。
可能会出现车轮打滑或者转向困难的情况。
汽车车桥装配与故障原因第一章概论1)车桥的功用:汽车车桥又称车轴。
它通过悬架与车架相连,车桥的两端通过轮毂与车轮相连接。
车桥的功用是承受和传递车轮与车架之间在各个方向上的作用力及其弯矩和扭矩。
2)车桥的分类。
根据悬架结构的不同,车桥可以分为整体式车桥和断开式车桥两种。
①整体式车桥:车桥中部为刚性的实心式空心梁,车身为一整体构件,通常用于非独立悬架。
②断开式车桥:车桥为断开的两部分,其断开的两部分为对称的活动关节式结构。
根据车桥上车轮的不同,车桥又可以分为转向桥,驱动桥,转向驱动桥和支持桥四种类型。
一般而言,根据汽车车桥的前后,汽车车桥又可以分为前桥和后桥两种。
前桥一般为转向桥,后桥一般为驱动桥。
而大部分轿车和越野车则以前桥为驱动桥,也有单桥驱动的三轴式汽车它们的中间轴为驱动桥,而后桥为支持桥。
汽车车桥生产是汽车生产中的关键部件,从生产材料的选择,机械加工投入,巨资购买设备,热处理工序,总装配建立及实验检验等都应遵循规范的工艺要求。
以保证车桥总装达到产品设计要求和使用条件的寿命要求。
第二章转向桥的装配工艺过程附转向桥图转向桥的功用及组成1)转向桥的功用:转向桥是利用转向节使车轮可以偏转一定的角度以实现汽车的转向。
它除承受垂直载荷外,还要承受纵向力和侧向力及这些里造成的力矩。
2)转向桥的组成:现在的汽车车型不一样,但是转向桥结构基本相同,主要由弓字前梁、转向节、主销、轮毂组成。
3)转向桥的性能要求:a)转向桥应具有足够的强度与刚度。
b)装配转向桥构件时,应使转向件的摩擦力要尽可能的小。
c)为了保证汽车行驶的平顺性,装配车桥时要保证车轮具有正确的定位角和转向角。
4)装配注意事项:在装配前,准备好工具、量具及专用工具,对零件进行认真的清洗后吹干,装配中注意遵守操作工艺规程,按装配对正标记位置进行装配。
装配后再根据相互位置配合情况作适当调整,保证装配后的转向桥各个零部件具有正确的装配位置和装配关系。
第一节转向桥分总成的装配工艺过程1)前轮毂与制动鼓总成的装配a)压合轴承。
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。
检查车架是否变形,铆钉有无松动以及前轴是否变形。
另外还需检查前钢板弹簧的刚度。
检查前轮定位是否正确。
检查高速摆振的故障,有时还需借助一定的测试仪具。
当缺少必要的测试仪具时,也可以采用替换法。
例如在怀疑某车轮有动不平衡时,可以另换一车轮试验,或者将可能引起的高速摆振的车轮拆装到不发生摆振的车轮上进行对比试验。