汽車驅(qū)動橋錐齒輪疲勞壽命試驗(yàn)規(guī)范的分析

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1、汽車驅(qū)動橋錐齒輪疲勞壽命試驗(yàn)規(guī)范的分析2004年11月30日６汽車驅(qū)動橋錐齒輪疲勞壽命試驗(yàn)規(guī)范的分析汽車驅(qū)動橋錐齒輪減速裝置是汽車驅(qū)動橋中的一個重要的組成部分，主傳動錐齒輪副又是這個裝置的核心部件，它的質(zhì)量直接影響錐齒輪減速裝置及至整個車橋總成的質(zhì)量，錐齒輪的疲勞壽命是考核驅(qū)動橋總成質(zhì)量的一個主要指標(biāo)?？梢酝ㄟ^對車橋總成也可以通過對單對錐輪副進(jìn)行臺架壽命試驗(yàn)來測定錐齒輪的疲勞壽命，檢驗(yàn)生產(chǎn)質(zhì)量，暴露總成中的薄弱環(huán)節(jié)，為產(chǎn)品的質(zhì)量改進(jìn)提供依據(jù)。無論是用驅(qū)動橋總成進(jìn)行試驗(yàn)還是用單對錐齒輪副進(jìn)行試驗(yàn)，以及是用哪種形式的試驗(yàn)臺進(jìn)行試驗(yàn)，在試驗(yàn)以前首先應(yīng)確定用什么樣

2、的試驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行試驗(yàn)，使用不同的試驗(yàn)規(guī)范可能得到不同的試驗(yàn)結(jié)果，一般情況下，不同的國家和不同的生產(chǎn)企業(yè)，其使用的試驗(yàn)規(guī)范都不完全相同，可以根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行選擇或按照顧客要求進(jìn)行。1汽車驅(qū)動橋錐齒輪疲勞壽命試驗(yàn)規(guī)范簡介1.1日產(chǎn)柴試驗(yàn)規(guī)范1.1.1試驗(yàn)條件①空載情況下分別按②、③條規(guī)定的轉(zhuǎn)速走合2小時；②輸出載荷為29400N.m，輸出轉(zhuǎn)速為50r/min；③輸出載荷為17640N.m，輸出轉(zhuǎn)速為100r/min；1.1.2評價指標(biāo)６①按上述試驗(yàn)條件②運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)不低于10萬次；②按上述試驗(yàn)條件③運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)不低于20小時。1.2歐洲依維客公司的試驗(yàn)規(guī)范1.2.

3、1試驗(yàn)條件1.2.1.1主動錐齒輪試驗(yàn)扭矩M主：單車在坡度為18%+1.5%時使用的扭矩為M主=[sin(arctan0.195)*G*rk*g]/0.9*i0式中：G為汽車總質(zhì)量，kg；g為重力加速度，9.8m/s2；i0為驅(qū)動橋總傳動比；rk為輪胎滾動半徑，m。1.2.1.2主動錐齒輪轉(zhuǎn)速總質(zhì)量5T以下的汽車，主動錐齒輪的轉(zhuǎn)速不低于150*i0r/min；總質(zhì)量9T以下的汽車，主動錐齒輪的轉(zhuǎn)速不低于100*i0r/min；總質(zhì)量13T以下的汽車，主動錐齒輪的轉(zhuǎn)速不低于50*i0r/min。1.2.1.3油溫油溫為100°C~110°C。1.2.2評價指

4、標(biāo)從動錐齒輪或車輪的總循環(huán)次數(shù)N從不得低于試驗(yàn)行駛里程450km，即：N從≥450000/（2πrk）６式中：rk為輪胎滾動半徑，m。1.3美國通用公司的試驗(yàn)規(guī)范1.3.1試驗(yàn)條件主動錐齒輪扭矩可用下式計算：M主=Memax*ik1式中：M主為主動錐齒輪試驗(yàn)扭矩，N.m；Memax為汽車匹配的發(fā)動機(jī)的最大輸出扭矩，N.m；ik1為變速箱1擋傳動比。1.3.2主動錐齒輪的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速主動錐齒輪的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為400r/min~450r/min。1.3.3油溫試驗(yàn)油溫為356±33.8°C。1.3.3評價指標(biāo)轎車、載貨車驅(qū)動橋總成運(yùn)轉(zhuǎn)時間為35小時~40小時。1.4美

5、國R公司的試驗(yàn)規(guī)范1.4.1主動錐齒輪的試驗(yàn)扭矩是在坡度為15%、輪胎的滾動摩擦因數(shù)為1.5%時進(jìn)行計算的，計算公式如下：M主=0.165G*rk/i0式中：M主為主動錐齒輪的試驗(yàn)扭矩，N.m；G為汽車總質(zhì)量，kg；i0為驅(qū)動橋總傳動比；rk為輪胎滾動半徑，m。６1.4.2主動錐齒輪的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速主動錐齒輪的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速可以用下式計算：n主=n從*i0式中：n主為主動錐齒輪的轉(zhuǎn)速，r/min；n從為從動錐齒輪的轉(zhuǎn)速，r/min；i0為驅(qū)動橋總傳動比?？傎|(zhì)量為15T以下的汽車，車輪的轉(zhuǎn)速為150r/min~200r/min；總質(zhì)量為15T以上的汽車，車輪的轉(zhuǎn)速為10

6、0r/min~150r/min。1.4.3油溫油溫為107±8°C。1.5中國QC/T533-1999試驗(yàn)規(guī)范1.5.1試驗(yàn)條件主動錐齒輪試驗(yàn)扭矩要求同美國通用公司試驗(yàn)規(guī)范中的試驗(yàn)條件，即本文1.3.1試驗(yàn)條件。1.5.2試驗(yàn)轉(zhuǎn)速試驗(yàn)轉(zhuǎn)速由試驗(yàn)情況確定。1.5.3油溫油溫85°C~120°C。1.5.4評價指標(biāo)中值疲勞壽命不得低于50萬次，最低壽命不低于30萬次。2試驗(yàn)規(guī)范分析2.1試驗(yàn)規(guī)范制定的基本思路６試驗(yàn)規(guī)范是零部件室內(nèi)臺架試驗(yàn)的指導(dǎo)性文件，它的合理性、科學(xué)性直接影響到試驗(yàn)零部件的控制水準(zhǔn)，如果規(guī)范制定或選擇不當(dāng)，脫離現(xiàn)實(shí)，往往給試驗(yàn)工作或產(chǎn)品生產(chǎn)帶

7、來困難，上述的幾種汽車驅(qū)動橋錐齒輪的試驗(yàn)規(guī)范基本思路主要有以下三種：①按發(fā)動機(jī)最大輸出扭矩主算驅(qū)動橋主動錐齒輪的試驗(yàn)扭矩，美國通用公司和中國的就是基于這種思想制定的。②按汽車滿載在一定的坡度上坡行駛時計算驅(qū)動橋克服道路阻力所需的驅(qū)動力為試驗(yàn)扭矩，美國R公司和歐洲依維客公司的試驗(yàn)規(guī)范就是基于這種思想制定的。①規(guī)定試驗(yàn)扭矩，日產(chǎn)柴的試驗(yàn)規(guī)范即為此種類型。2.2幾種試驗(yàn)規(guī)范的分析2.2.1日產(chǎn)柴的試驗(yàn)規(guī)范主要考慮了兩個方面的因素：齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度和齒輪齒面的接確疲勞強(qiáng)度，所以該試驗(yàn)規(guī)范規(guī)定正式試驗(yàn)分兩步進(jìn)行，在大扭矩低轉(zhuǎn)的情況下主要試驗(yàn)的是齒輪的輪齒彎曲疲勞強(qiáng)

8、度，小扭矩高轉(zhuǎn)速的情況下主要試驗(yàn)的是齒輪齒面的接確疲勞強(qiáng)度。但相對