某轻型卡车前桥用工字梁疲劳寿命偏低分析及优化.pdf

《某轻型卡车前桥用工字梁疲劳寿命偏低分析及优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.22.040某轻型卡车前桥用工字梁疲劳寿命偏低分析及优化袁智明，柴博，贾伟伟，陈开超，王涛（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：文章介绍了某轻型卡车2.5T前轴用工字梁垂直弯曲疲劳试验寿命偏低，并对试验样件进行断口微观、金相及硬度分析等找出疲劳寿命低的原因，通过改进工字梁锻造及热处理等加工工艺提升其疲劳寿命，最终通过垂直弯曲疲劳试验验证其疲劳寿命符合设计要求，其承载性能安全可靠。关键词：工字梁；疲劳寿命；分析；优化中图分类号：U467文献标识码：A文章编

2、号：1671-7988(2017)22-110-03LowfatiguelifeanalysisandoptimizationofthefatiguelifeofthefrontaxleofalighttruckYuanZhiming,ChaiBo,JiaWeiwei,ChenKaichao,WangTao（AnhuiJianghuaiAutomobilegropCo.Ltd,AnhuiHefei230601）Abstract:Alight-dutytruck2.5Tfrontaxleareintroducedinthisrecruit

3、mentbeamverticalbendingfatiguetestlifeislow,andthetestsamplefracturemicroscopicmetallographicandhardnessanalysistofindoutthereasonsoflowfatiguelifebyimprovingtheI-beamforgingandheattreatment,andtheprocessingtechnology,improveitsfatiguelifeeventuallythroughverticalbending

4、fatiguetesttoverifyitsfatiguelifeinaccordancewiththedesignrequirements,theload-bearingperformancesafeandreliable.Keywords:I-beam;Fatiguelife;Analysis;OptimizeCLCNO.:U467DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)22-110-03引言1问题提出汽车的车桥根据布置位置不同，可分为前桥和后桥，前某轻型卡车用前桥额定载荷为2.5T，该工字梁在

5、开发过桥由工字梁、转向节、主销等主要零部件组成，其中转向节程中进行垂直弯曲疲劳试验验证时，三根工字梁均出现断裂和工字梁通过主销连接，转向节绕主销旋转从而实现车轮转失效，且其疲劳寿命偏低，承载能力不足，如直接量产投入向，工字梁钢托位置通过板簧与车架连接，承载整车重量，市场有较大风险。在汽车行驶过程中，工字梁主要承受垂直载荷，因此其承载能力直接影响整车行驶安全，而工字梁承载能力通过垂直弯2现状调查与提升目标曲疲劳试验疲劳寿命指标衡量。2.1疲劳寿命现状调查参照汽车行业标准QC/T513《汽车前轴台架疲劳寿命试验方法》要求进行三根工字梁垂直弯

6、曲疲劳试验，试验情况作者简介：袁智明，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中如图1所示，试验载荷为近似正弦波的交变载荷，前桥静满心轻型商用车研究院。载轴荷2.5T，按照图2所示力矩进行加载，试验完成后，三2017年第22期袁智明等：某轻型卡车前桥用工字梁疲劳寿命偏低分析及优化111根工字梁均出现断裂现象，垂直弯曲疲劳试验结果如表1所1#工字梁与3#工字梁疲劳源Ⅰ区域的A部位均出现明示。显的锻造折叠。1#工字梁的折叠深度为1.5mm；3#工字梁的折叠深度为1.2mm，由于折叠的尾端会成为应力集中点，在循环载荷的作用下就会形成疲劳源。同时

7、1#工字梁与3#工字梁在距离锻造折叠8mm左右的B部位发现切边拉痕，其中1#工字梁的切边拉痕长2mm，最深0.25mm；3#工字梁的切边拉痕长2.2mm，最深0.15mm，由于该部位受到交变拉压的循环载荷，所以在切边拉痕的较深处就会形成局部的应力图1工字梁垂直弯曲疲劳试验图2试验载荷示意图集中，以至于形成疲劳源。因此，1#与3#工字梁产生疲劳源表1垂直弯曲疲劳试验结果的因素为工字梁出现锻造折叠与切边拉痕，如图5、图6所示。备注：B5表示前轴累积破坏率为5%，B50表示前轴累积破坏率为50%2.2疲劳寿命提升目标图51#工字梁疲劳源Ⅰ区域

8、SEM检测根据某轻型卡车前轴用工字梁垂直弯曲疲劳试验结果，可判定该车前轴承载能力存在较大风险，按照QC/T483《汽车前轴疲劳寿命限值》要求，将提升目标确定为B5不小于30万次，B50不小于70万次。3原因