浅析重型汽车钢板弹簧台架疲劳寿命的影响因素

1前言 钢板弹簧是车辆悬架系统的重要部件之一,其产品的性能和质量特别是疲劳寿命直接关系到车辆行驶的安全性.本文通过一组试验数据试分析影响重型汽车钢板弹簧台架疲劳寿命的主要因素,给出提高疲劳寿命的方法. 2影响重型汽车钢板弹簧疲劳寿命的主要因素 按照GB/T 19844-2005《钢板弹簧》的规范要求,对材料为50CrVA的5架同型号钢板弹簧进行了性能和疲劳次数试验,试验数据见表1.     

轻型车钢板弹簧断裂原因分析与改进

针对轻型车钢板弹簧在台架疲劳试验中早期断裂的问题,通过对钢板弹簧断裂样品进行受力结构、断口及理化检验等分析,确定淬火开裂是导致钢板弹簧发生断裂的直接原因。通过对钢板弹簧的热处理工艺提出改进措施,使钢板弹簧热处理后的硬度、显微组织和晶粒度满足技术要求,提高了钢板弹簧的疲劳寿命。     

加热工艺对少片簧疲劳强度的影响及改进措施

针对轻量化后的少片簧在可靠性试验过程中存在早期疲劳断裂的现象,通过分析轻量化少片簧故障件,确认弹簧断裂的主要原因是少片簧相比多片簧工艺上增加了中频感应加热和轧制工艺,加热温度、保温时间不受控制,弹簧钢表面存在全脱碳层,导致弹簧断裂。热处理试验结果显示,使用50CrVA,可确保保温时间控制在9min以内,弹簧钢具有良好的脱碳层深度,且脱碳层深度随着轧制中频感应加热温度升高、保温时间延长而加深。根据以上结论,将弹簧材料由60Si_2Mn调整为50CrVA,增加中频感应加热温控装置,提高工艺命中率。通过对改进前后的材料进行对比试验,结果表明,改进后台架和路试疲劳寿命都有显著提升。     

67CrVA弹簧钢在斯太尔发动机气门弹簧上的应用试验

针对由67CrVA弹簧钢制造的斯太尔发动机气门弹簧进行了各项性能试验，结果表明，气门弹簧经合适的喷丸强化、热强压工艺处理后，其疲劳寿命、负荷损失率均达到标准要求；松弛试验结果表明，67CrVA弹簧钢是一种具有良好的抗松弛性能和疲劳性能的材料。最后进行了装机试验，经l000h台架试验，67CrVA弹簧钢制造的斯太尔发动机气门弹簧性能指标达到了QZZ1ll8—1994标准的要求。     

阴极电泳工艺在汽车钢板弹簧涂装中的应用

为满足汽车钢板弹簧更高的质量标准要求,提出了采用阴极电泳工艺对钢板弹簧进行涂装的方案。介绍了钢板弹簧涂装工艺的现状和存在的问题、新工艺方案及其特点等内容,并通过试验证明了电泳漆的加热固化对钢板弹簧喷丸后的残余应力及台架疲劳寿命没有负面影响。实际生产应用情况表明,汽车钢板弹簧采用阴极电泳工艺在产品质量、生产成本和环保等方面都取得了很好的效果。     

矿用自卸车钢板弹簧失效分析及工艺改进

针对某矿区自卸车钢板弹簧损坏严重、疲劳寿命短、断裂故障发生频次高的问题,对三件失效的钢板弹簧进行了宏观观察、断口形貌观察、零件材料理化检验和表面质量检验,提出钢板弹簧失效的模式,并对矿用自卸车钢板弹簧进行了材料、热处理、强化工艺的改进工作。通过钢板弹簧的核心工艺技术改进,整体提高钢板弹簧可靠性,台架疲劳试验寿命达到10万次以上。     

重型汽车少片变截面钢板弹簧新材料的研究与应用

针对重型汽车少片变截面钢板弹簧材料存在的问题,研制了少片簧用新材料50CrMnVA钢.介绍了50CrMnVA钢的试制过程及其性能,并对其进行了组织结构与强韧化机理分析.分析表明,该材料具有高强度、高塑性和优良的工艺性,可满足少片簧材料的各项性能要求.台架试验表明,50CrMnVA钢制少片簧的台架疲劳寿命是技术标准要求的数倍,最高达70万次以上;道路试验表明,50CrMnVA钢制少片簧可满足重型汽车使用要求.     

汽车钢板弹簧台架试验与疲劳分析

基于损伤等效原则,用台架试验方法分析和预测钢板弹簧在试验场的疲劳寿命。首先通过台架试验建立钢板弹簧的应力寿命S-N曲线,在试验场载荷谱数据采集的基础上,分析钢板弹簧台架试验次数与整车试验里程之间的当量关系,预测钢板弹簧是否满足整车使用条件,并在试验场进行整车道路试验验证。试验结果表明采用零部件S-N曲线和载荷谱结合方法,能够通过台架试验较准确预测钢板弹簧在试验场的使用寿命。     

基于威布尔分布的钢板弹簧疲劳寿命分析

对某型号钢板弹簧进行了台架疲劳试验,利用二参数威布尔分布,通过最小二乘法对钢板弹簧寿命进行处理分析,然后借助Relia Soft Weibull++7软件,分别采用二参数和三参数威布尔分布模型对钢板弹簧疲劳寿命进行分析。分析结果表明,三参数威布尔分布拟合结果更好,更符合真实情况。     

橡胶悬架用橡胶弹簧疲劳寿命预测方法研究

橡胶弹簧的疲劳寿命直接反映出橡胶悬架的疲劳寿命。介绍了一种预测橡胶弹簧疲劳寿命的试验方法。该方法通过试车场道路试验里程对试验室台架疲劳试验次数进行标定,根据橡胶弹簧的刚度损失率,分析出台架疲劳试验次数与道路试验里程之间的关系,进而根据对橡胶弹簧台架疲劳试验效果的评价来预测其疲劳寿命。通过试验验证了该预测方法的可行性。     

38SiMnVB在少片变截面簧上的应用研究

对新型高强度弹簧钢85SiMnVB在NJ1020和NJ6400车型上横置少片变截面板簧上的应用进行了研究，介绍了该板簧的工艺，台架疲劳试验和3万km可靠性试验，测量了所制板簧的弹性松驰稳定性，从而得出这类弹簧钢具有广阔应用前景，所制板簧具有较大经济效益。     

变截面钢板弹簧涂装工艺探讨

对国内外载货车钢板弹簧涂装工艺及涂层质量进行了剖析、对比,找出了国内外载货车钢板弹簧的质量差距。通过试验证明了锈点是导致钢板弹簧断裂的新的疲劳源,为提高弹簧的使用寿命必须提高其涂层质量。介绍了变截面钢板弹簧涂装新工艺,并对该工作的进一步研究提出了参考性意见。     

钢桥面SMA沥青铺装层应用优化研究

鉴于SMA沥青混合料近年来在正交异性钢箱梁桥面铺装层上的应用效果不是很理想,以及对国内已建钢箱梁桥面铺装层的分析研究,从混合料级配优化角度,试验室制作采用不同沥青改性剂、外加剂组合成的五种SMA沥青混合料,通过室内试验,确定每种方案的常规指标、车辙等路用性能指标,并结合复合梁疲劳试验结果进行对比分析,最终确定了最佳的沥青混合料组合方案。结果表明,高粘改性剂相对SBS改性剂有较好的路用性能,各种外加剂的选用对混合料的高温稳定性、耐疲劳性有较大提高。     

Grain refinement in bearing steels using a double-quenching heat-treatment process

A double-quenching (D/Q) process is proposed for heat-treating high carbon-chromium bearing steels to improve the fatigue properties through refinement of the microstructure. The new heat treatment method has two steps: The first step is a nitrocarburizing process that results in high surface hardness and lowers the transformation temperature. The second step is the same as in the conventional quenching process but can be conducted at a considerably lower temperature than in conventional quenching. The microstructure in the material that is caused by the D/Q heat treatment is much finer than in the conventional Q/T (quenching and tempering) process. In order to quantify the performance of the proposed heat-treatment process, various mechanical property tests are carried out. The rolling contact fatigue life of double-quenched bearing steels was eight times higher than in bearing steels that were treated by conventional Q/T.     

模数式桥梁伸缩缝疲劳寿命分析与结构优化

为提高伸缩缝结构的强度和疲劳寿命,提出了一种考虑移动车轮荷载的伸缩缝结构动力响应计算方法,该方法同时考虑了车轮的竖向与水平冲击荷载,这些冲击荷载作用在内力影响线分析得到的最不利作用点上.在动力分析基础上,采用包含有效缺口应力、雨流计数和线性累计损伤理论的结构疲劳寿命分析方法,评估了模数式伸缩缝的疲劳寿命.针对伸缩缝结构...     

汽车板簧疲劳寿命试验的电液伺服控制

本文从汽车钢板弹簧的特性和试验要求出发，在疲劳寿命试验中采用电液伺服位置闭环控制和推挽激振方式，这种方式不仅耗功少，全使系统工作特性均衡对称、线性度好。文章就板簧的刚度特性、板间摩阻特性对系统动态特性的影响作了详细分析，并得出了系统工作频宽几科不受负载刚度变动影响、系统无谐振峰出现等项结论。     

预调质处理对商用车后桥半轴疲劳性能影响的研究

针对中碳非调质钢后桥半轴和预调质处理的42CrMoH钢后桥半轴进行了半轴表面硬化层微观组织结构和疲劳性能对比试验研究。试验结果表明,预调质处理对后桥半轴组织细化、晶界钉扎和形核过程产生不利影响,使疲劳性能恶化;非调质钢后桥半轴的静态扭转强度和疲劳强度均比预调质处理后桥半轴显著提高,其中疲劳寿命提高1倍以上。指出,取消调质处理工艺,可节约能耗,降低生产成本。     

正交异性钢桥面板弧形切口及其CFRP补强的疲劳性能

横隔板弧形切口疲劳裂纹为正交异性钢桥面板的主要疲劳病害之一,为研究该细节的疲劳抗力与裂纹处治技术开展了正交异性钢桥面足尺模型疲劳试验,对横隔板光滑弧形切口、含人工缺陷弧形切口、以及CFRP单面加固含人工缺陷弧形切口的疲劳性能进行了比较研究;结合有限元方法对横隔板光滑弧形切口疲劳评估方法进行了探讨.结果表明:打磨光滑的横...     

两极刚度少片钢板弹簧在重型汽车上的应用及设计

以某公司6×2牵引车后板簧的设计开发为平台,从主副簧刚度选择、少片簧截面的理论分析、匹配计算、模拟应力分析和台架试验等方面,阐述了主副结构少片钢板弹簧的设计过程。理论刚度值与台架试验误差值仅为1%,符合工程需要;钢板弹簧应力分布趋势与理论计算曲线相符,MATLAB模拟分析结果显示,主副簧根部应力较大,在理论要求范围之内;经过台架疲劳寿命试验和用户市场验证,主副结构的4＋3少片簧满足设计使用要求,采用主副簧结构的少片钢板弹簧,降低了整车重量和成本,可靠性高,经济效益明显。