汽车零部件疲劳试验讲解

曲轴疲劳试验曲轴疲劳试验上汽集团奇瑞汽车有限公司奇瑞汽车工程研究院曲轴疲劳试验1.0目的本试验的主要目的的评估曲轴的疲劳强度。

试验是在专门的疲劳试验机上进行的，它通常是液压驱动，模拟发动机运行时曲轴上所受到的相应载荷。

这个疲劳试验是作为产品的认可依据试验件应该可以作为部件生产过程的一个主要验证方法。

因此样件应该达到生产的标准。

在发动机开发的早期阶段就应该做原型件的初步试验。

试验的区间应该是曲轴的圆角，可以用不同的方法增加弯曲疲劳强度，例如滚压和淬水。

可以用EXCITE软件计算发动机运转期间的曲轴疲劳强度。

计算出曲柄销圆角最低安全安全系数（在最大疲劳破坏载荷），然后用于试验件的弯曲载荷试验的载荷确定。

这个意味着弯曲载荷的条件应该用于曲轴疲劳分析的基础上进行。

疲劳强度的分析应结合至少两个曲柄销的圆角区域的金相分析检测，另外曲柄销的圆角区域的微硬度测量也应该做，因为他决定于硬度型线。

曲轴截面上多点硬度测量结果进行。

2.0试验准备在发动机运转时，由计算可知，影响疲劳寿命的主要是弯曲载荷，扭矩对它的影响不是很大。

所以评价主要考虑弯曲疲劳。

2.1试验件的准备弯曲疲劳试验在脉动疲劳试验装置上进行。

曲轴被切成两部分，包括按两个主轴颈和一个曲轴轴颈为一个轴段单元，通常用第二曲柄做试验。

把这个单元的一个主轴销和一个曲柄销夹紧，试验载荷加在第二个轴承颈上，这里加载荷的向量应该在由主轴颈、曲柄销和无轴向力的中轴线确定的平面上。

————试验载荷可以通过一个可以在第二个主轴径处自由运动、具有节点的杆处来施加。

主轴销和曲柄销的夹具必须被设计成压紧力对轴销半径对压力外圆的影响可以忽略的装置，由此在夹具板与销之间的接触域对主轴颈和曲柄销必须有一个很小的距离，这个距离大于圆角半径的3.5倍。

3.0使用仪器和设备曲轴疲劳试验表1：最小仪器通道4.0试验方法4.1初始试验载荷展示在下面表1的初始的试验载荷是从运行的发动机条件中计算出来的：·最大张紧力来源于运转发动机条件下的惯性力·最大压力来源于压缩气体最大压力·载荷幅值是最大拉力和最小压力间差值的一半允许试验载荷应该覆盖最大拉力（出现在曲轴最大速度点）和最大压缩力（通常出现在发动机在最低转速时的峰值点火压力）的整个范围正常的曲轴载荷的计算是在发动运行处于时相关临界速度/载荷点上。

疲劳试验粗糙度要求# 疲劳试验粗糙度要求## 一、引言你有没有遇到过这样的情况，在做一些机械相关的疲劳试验时，结果总是不太理想，却又找不到具体原因？其实呀，疲劳试验中的粗糙度要求往往是容易被忽视但又非常关键的因素。

今天呢，我们就来好好唠唠疲劳试验粗糙度要求，这可都是能让你的疲劳试验更加准确有效的宝贝知识呢。

你将学到如何在粗糙度这个环节上做到位，从而提高疲劳试验的可靠性，这对机械工程、材料研究等领域的朋友来说可是有着非常大的实际价值哦。

## 二、主要要求1. 表面粗糙度数值要符合标准范围- 核心点：疲劳试验的表面粗糙度数值必须严格控制在规定的标准范围内。

这就像是给试验品的表面质量画了一条红线，不能逾越。

- 为什么重要？你想啊，如果粗糙度数值不合适，就好比一个人穿着不合脚的鞋子跑步。

比如说在航空航天领域，对金属部件的疲劳试验，粗糙度超出标准，可能导致部件表面应力集中点增多。

应力集中可是个大麻烦，它会让部件在实际使用过程中提前出现疲劳裂纹，最终引发安全事故。

据统计，大约30%的机械部件疲劳失效都和表面粗糙度不符合要求有关呢。

- 具体怎么做？首先，要使用高精度的粗糙度测量仪器，像触针式表面粗糙度仪，定期对试验样品表面进行测量。

在加工样品的时候，对于车削、磨削等加工工艺，要根据材料特性和试验要求选择合适的刀具和加工参数。

例如加工钢材时，车削速度、进给量和切削深度都要精确调整。

如果是采用磨削工艺，砂轮的粒度也要选好。

- 常见误区或注意事项：一个常见的误区就是认为只要大致差不多就可以了。

其实不然，哪怕是微小的偏差都可能影响结果。

另外，在测量粗糙度的时候，要注意测量的位置和方向，不能只测量一个点就代表整个表面，要多取几个点求平均值，这样才能得到准确的粗糙度数值。

2. 粗糙度均匀性要求- 核心点：确保试验表面粗糙度均匀分布，避免局部粗糙度过高或过低。

这就像是要求一块草坪的草长得一样高，不能有的地方特别高，有的地方特别矮。

汽车零部件疲劳耐久试验背景介绍汽车零部件的疲劳耐久性能对于汽车的安全和可靠性至关重要。

在汽车运行过程中，各种零部件都会受到复杂的力学和热力学载荷的作用，长期以来，疲劳失效一直是汽车设计与制造中的一个严重问题。

因此，对汽车零部件的疲劳耐久性能进行准确可靠的试验和评价显得非常重要。

本文将介绍汽车零部件疲劳耐久试验的重要性、试验方法以及试验过程中涉及到的一些关键技术。

试验的重要性汽车零部件在长期使用过程中会受到频繁的振动、冲击和变形等力学载荷的作用，这些载荷可能会导致零部件产生疲劳裂纹并最终失效。

因此，对汽车零部件的疲劳耐久性能进行试验是确保汽车安全可靠的关键环节。

通过疲劳耐久试验，可以评估零部件在真实工况下的寿命和可靠性。

通过分析试验结果，能够为零部件的设计和制造提供重要的参考依据，指导工程师们进行设计和材料选择。

同时，试验结果也可以为汽车制造商和维修人员提供有关零部件维修和更换周期的参考。

试验方法1. 材料准备在进行疲劳耐久试验之前，首先需要准备合适的试验样品和材料。

样品通常由汽车零部件的重要结构部分制作而成，例如悬挂系统、转向系统、发动机部件等。

材料的选择应根据零部件的具体工作环境和力学要求来确定。

2. 试验装置进行疲劳耐久试验需要合适的试验装置。

一般来说，试验装置由试验台、驱动系统、载荷传感器等组成。

试验台应具备稳定的结构和可调节的试验参数，以满足不同试验要求。

驱动系统用于施加加载力，而载荷传感器用于采集试验过程中零部件受到的载荷信息。

3. 试验过程疲劳耐久试验一般分为两个阶段：载荷谱制定与应力历程修正阶段和试验加载阶段。

在载荷谱制定与应力历程修正阶段，根据实际使用条件和统计数据，制定合适的载荷谱。

载荷谱是描述零部件受到的力学载荷的时间历程曲线。

然后，根据材料的应力应变性能，对实际工况下的载荷谱进行修正，以得到逼近实际使用条件下的应力历程。

在试验加载阶段，根据修正后的应力历程对试验样品进行加载。

汽车厂是怎样做疲劳耐久性试验的？汽车耐久性试验是为了考核整车、系统、子系统和零部件可靠性的一组试验，疲劳耐久寿命是耐久性试验考核的重点。

在车辆开发领域，耐久性、疲劳、寿命和可靠性这几个概念常常混为一谈，其实他们是有联系又有区别的。

· 汽车的耐久性是指其“保持质量和功能的使用时间”，一般汽车企业对整车耐久性的要求都是XX年或XX万公里，为了达到整车的耐久性，就需要整车、系统、子系统和零件分别满足各自的耐久性要求。

·疲劳是指试件或构件材料在交变应力与交变应变的作用下，裂纹萌生、扩展，直到小片脱落或断裂的过程称为疲劳。

汽车在行驶时不断受到来自路面不平而引起的路面冲击载荷，同时还受到转向侧向力、驱动力和制动力的作用。

这些力一般都随着时间发生变化。

另外，汽车发动机本身也是一个振动源。

因此，汽车在行驶过程中处于一个相当复杂的振动环境中，其各个零部件一般都会受到随着时间发生的应力、应变的作用。

经过一定的工作时间，一些零部件就会发生疲劳损坏，出现裂纹或断裂。

据统计，汽车90%以上的零部件损坏都属于疲劳损坏。

· 可靠性是指产品在规定条件和规定时间内产品可能完成规定功能（可靠的/存活），可能完不成规定功能（不可靠的/失效）。

因此，可靠度是产品在规定条件，规定时间内，完成规定功能的概率。

· 汽车及其零部件的失效寿命是个随机变量，具有统计性质，一般而言，符合2参数威布尔分布，或者高斯分布。

一般采用B10寿命来评估汽车及其零部件的寿命，即要求汽车零部件达到这个寿命时发生失效的概率为10％，或者说可靠度为90％。

目前，轿车的设计寿命一般是16万公里。

很多汽车零部件的设计寿命（B10寿命）就是16万公里。

也可以这样理解，一大批汽车零部件中，达到设计寿命（B10寿命）时要求有90%的产品还能够正常工作。

所以现代可靠性的概念已经包括了汽车耐久性的概念。

为了使汽车产品具有需要的工作寿命和可靠性，行业内已经广泛采用了一套设计、分析和试验的流程。

汽车机械制造中的零部件疲劳试验汽车作为现代社会不可或缺的交通工具，其安全性和可靠性备受关注。

在汽车的制造过程中，零部件的质量和可靠性是保障汽车性能和安全的重要因素之一。

而零部件的疲劳试验是评估其可靠性的关键步骤之一。

本文将介绍汽车机械制造中的零部件疲劳试验的过程和意义。

一、疲劳试验的概念和意义疲劳试验是通过在特定的载荷条件下对零部件进行连续加载和卸载，以模拟零部件在实际使用中的疲劳状况，并对其可靠性进行评估的一种试验方法。

由于汽车零部件在使用过程中会受到复杂的载荷作用，如振动、冲击、变形等，这些载荷作用会导致零部件的疲劳损伤，从而影响汽车的性能和安全。

因此，进行疲劳试验可以通过验证零部件在实际使用中的可靠性和寿命，为汽车的设计和制造提供重要的依据。

二、疲劳试验的流程1. 试验准备阶段：在进行疲劳试验之前，需要进行试验准备工作。

首先，确定试验的目的和要求，明确试验所涉及的零部件的类型和数量。

然后，制定试验方案，包括试验载荷、试验条件和试验设备的选择等。

同时，准备试验样品，并进行必要的预处理，如清洗、标记等。

2. 试验操作阶段：在试验操作阶段，需要按照预定的试验方案进行试验操作。

首先，根据试验要求，在试验设备上设置合适的试验载荷，并对试验样品进行在线监测，记录试验数据。

然后，根据试验时间的要求，进行连续加载和卸载，并记录零部件所承受的载荷和变形情况。

3. 试验结果分析阶段：试验结束后，需要对试验结果进行分析和评估。

首先，根据试验数据，计算零部件的疲劳损伤程度和寿命预测。

然后，对比试验结果与设计要求，评估零部件的可靠性。

最后，根据评估结果，优化零部件的设计和制造过程。

三、疲劳试验中的关键技术1. 载荷设计技术：在疲劳试验中，载荷是模拟零部件在实际使用中受到的外界载荷。

设计合适的载荷是进行疲劳试验的关键之一。

通过分析实际工况和载荷特点，确定载荷的频率、振幅和时间等参数，保证试验结果的可靠性和准确性。

2. 试验设备技术：试验设备是进行疲劳试验的核心工具。

连杆疲劳试验上汽集团奇瑞汽车有限公司奇瑞汽车工程研究院目的那个实验的目的主若是分析连杆疲劳载荷。

实验是在专门的连杆疲劳实验机上进行，实验机一般是液压设备来模拟运转情形下发动机连杆受到的相关载荷。

那个疲劳实验能够作为部件生产进程的一个要紧验证方式。

因此样件应该达到生产的标准。

在发动机开发的初期时期就应该做原型件的初步实验。

疲劳实验将用来分析：·通过4百万个实验循环后，在连杆和盖之间及在轴瓦\轴套和承载孔间的分界面处磨损状况。

·产生弯曲或屈服疲劳极限载荷。

实验预备实验在一台疲劳实验机上进行。

被实验的连杆完满是在拉压力载荷作用下进行。

实验载荷能够通过一个另设的销来施加，此销代替了原先的曲柄销和轴颈销。

需要5bar的机油来避免轴瓦有擦伤或过量的磨损。

为了避免部件产生过热，需要一个机油冷却喷嘴来保证实验样件的温度维持在45度以下。

，疲劳实验顶用的组件或反映了整个生产范围部件情形或样件代表了最差的零部件。

假设在批量生产后不进行一样的检查，那么一样不推荐在实验前进行质量检查（例如，开裂检查方式）。

样件预备被实验的连杆包括连杆轴承盖、适合的小端轴套、大端轴瓦、固定装置。

装夹销和轴瓦间存在的间隙如下：大头结尾轴瓦直径间隙：10~20微米小头结尾轴瓦直径间隙：20~30微米小头结尾直径间隙（大头实验）：-20~-40微米（没有小头结尾轴瓦）连杆大头的实验负荷为一个比较高的张紧力，此张紧力高于正常安装间隙的连杆小头的张紧力，这就减少了在张紧力作用下连杆小头椭圆形破坏的弯曲力，提高了硬度和强度。

如此夹紧销在小头的承载孔里应该是干与配合（无小头的轴套）。

考虑到轴瓦/轴套和小头的承载孔的干与公差应该阻碍疲劳强度，好的方式是依照连杆小头的图纸公差要求，关于选择的部件应该有最大的干与。

轴瓦盖的螺栓扭矩参数在图00001146AA中。

利用仪器和设备下表中小的仪器通道必需被操纵：表1：最小的仪器通道实验程序连杆被分成如下区域，每一个区域有不同的强度和硬度特性：a）连杆大头（主若是连杆盖和螺栓）b）连杆小头（主若是活塞销水平中心线上半部份）c）连杆颈部（在连杆盖的分离面与活塞销水平中心线之间的区域）这些区域在发动机在运转时经受不同载荷的阻碍，因此必需进行单独研究。