楊志日,梅欣鑫,胡磊
江西江鈴底盤股份有限公司 江西撫州 344000
減振器支架用于連接汽車減振器和汽車驅(qū)動橋。汽車減振器支架與汽車驅(qū)動橋通過焊接固定,減振器與支架固定連接,起到支撐和緩沖吸能的作用,使車輛保持良好的舒適性和操縱穩(wěn)定性。汽車行駛過程中,減振器固定支架由于受到驅(qū)動橋、減振器的多重約束及路面載荷的交替變化而表現(xiàn)出彎扭結合的復雜受力情況,并且路面對車輪的沖擊力越大,支架所承受的彎扭作用力就越強。
因此,對減振器固定支架的強度、剛度和抗扭轉能力就會有一定的設計要求,否則減振器固定支架會產(chǎn)生變形甚至于車橋的連接部位會發(fā)生開裂。減振器支架的強度、剛度及抗扭轉能力試驗至關重要。通過試驗驗證,減振器支架的強度等是否滿足要求。
1)QC/T 533-1999《汽車驅(qū)動橋臺架試驗方法》。
2)福特《V36X Rear Dead Beam Specification Number ESBK21—4B435-AA》。
強度試驗采用的設備是液壓疲勞試驗機或同類型的油壓機。
1)樣品數(shù)量不少于2件。
2)樣品狀態(tài):一段后橋殼本體或后橋殼總成。
3)試驗工裝:按設備連接要求準備工裝夾具。
確定減振器在整車中的最大受力:包含壓縮工況及伸長工況,選取兩個工況中作用力較大的作為試驗力。減振器支架受力角度,需要與整車中的角度一致,模擬減振器支架在整車中的實際狀態(tài)。根據(jù)最大試驗力進行加速驗證,一般選取12倍最大試驗力。
減振器支架在不同工況時的受力情況如圖1所示。
1)圖1a所示是當減振器壓縮工況時,單個減振器支架受到減振器施加向下力,稱為壓縮力F-。
2)圖1b所示是當減振器伸長工況時,單個減振器支架受到減振器施加向上的力,稱為復原力F+。
圖1 減振器支架受力分析
3)一般F+比F-大很多,選取大者作為支架的作用力進行試驗。
1)采用單邊加載時,單邊加載試驗載荷為12F+,方向向下,確定角度β(減振器工作狀態(tài))。
2)采用雙邊加載方式時,雙邊加載試驗載荷為24F+,方向向下,確定角度β(減振器工作狀態(tài))。
完成上面操作后,正式進入試驗程序:確認樣品符合性及樣品編號,樣件裝配后正式開始驗證(見圖3)。試驗完成后記錄相關數(shù)據(jù)。
圖2 試驗載荷和方向
圖3 加載試驗
1)檢查和確認樣品是否符合圖樣要求,對減振器支架焊接部位按編號進行拍照。
2)當采用雙邊加載時,施力中心是否在兩支架中心(左右偏心差不大于10mm),角度β偏差不大于±15°。
3)樣品與底座連接可靠,底座固定牢固,壓桿與作動缸配合正常,壓桿與減振器支架連接正常。試驗開始后確認壓桿運動正常無干涉等情況發(fā)生。
4)按試驗參數(shù)要求進行加載,和設置試驗頻率。單邊加載試驗載荷為12F+,施加單向向下交變作用力0.2F+~12F+;雙邊加載試驗載荷為24F+,施加單向向下交變作用力0.2F+~24F+;試驗頻率10~15Hz。
5)按規(guī)定的試驗操作規(guī)程開始和進行試驗。每半小時觀察和記錄一次試驗運行情況,確認減振器支架焊縫有無開裂。出現(xiàn)減振器支架開裂時,要及時停止設備運行和試驗。
6)試驗結束后,先松開壓桿與作動缸的配合,再松開壓桿與減振器之間的連接,取下工件,確認減振器支架焊縫開裂情況,拍照度記錄相關數(shù)據(jù),用于制作試驗報告。
支架安裝位置對減振器支架的受力關聯(lián)度較大,在接受評價標準方面有區(qū)別。
1)如果減振器支點安裝在減振器支架外側,在12倍減振器支架最大載荷作用下,減振器支架與橋殼焊縫疲勞壽命不低于5萬次。焊縫無開裂,支架無嚴重變形和開裂。
2)如果減振器支點安裝在減振器支架內(nèi)腔,在12倍減振器支架最大載荷作用下,減振器支架與橋殼焊縫疲勞壽命不低于10萬次。焊縫無開裂,支架無嚴重變形和開裂。
在《減振器支架焊縫強度試驗數(shù)據(jù)記錄表》上記錄各樣品試驗數(shù)據(jù)和結果;編制并完成正式的試驗報告,包括減振器支架焊縫圖(見圖4)和減振器支架的焊接強度試驗數(shù)據(jù)記錄表(見表1)。
圖4 減振器支架焊縫
表1 減振器支架的焊接強度試驗數(shù)據(jù)記錄表
通過以上試驗,可有效驗證減振器承受多重約束及路面載荷的交替變化的復雜受力情況,并且與減振器支架在整車中的受力狀態(tài)高度吻合,試驗結果也高度吻合,已經(jīng)成功在吉利、江鈴、五十鈴、福田等輕卡項目中應用??杀苊獯肆慵谡囍序炞C,影響整車投產(chǎn)時間,對整車順利投產(chǎn)有較大的貢獻。