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《某車型控制臂螺栓滑絲原因淺析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、某車型控制臂螺栓滑絲原因淺析摘要:某款車型在試制過(guò)程中，裝配控制臂時(shí)，安裝螺栓出現(xiàn)滑絲問(wèn)題。本文章主要對(duì)產(chǎn)生此問(wèn)題的原因進(jìn)行分析。根據(jù)裝配要求，通過(guò)理論校核計(jì)算、強(qiáng)度試驗(yàn)最終確定問(wèn)題真因?yàn)榭刂票圯S套內(nèi)管強(qiáng)度不足，其在裝配過(guò)程中軸套內(nèi)管被壓潰，導(dǎo)致出現(xiàn)螺栓滑絲問(wèn)題。關(guān)鍵詞：滑絲；內(nèi)管強(qiáng)度；壓潰控制臂作為懸架系統(tǒng)中的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，不但支撐車身重量，承受來(lái)自不平路面的沖擊，同時(shí)在行車過(guò)程中控制車輪姿態(tài)，保證車輪有正確的運(yùn)動(dòng)軌跡。控制臂實(shí)現(xiàn)上述功能除本身的可靠性外，其與相關(guān)零部件配合位置連接的可靠性同樣至關(guān)重要，連接失效后不
2、但會(huì)行車異響，輪胎磨損，操穩(wěn)變差，甚至造成事故。我公司某款車型試制過(guò)程中裝配控制臂時(shí)，力矩打至（140?150）N.m后暫停上升，繼續(xù)緊固約720°后，力矩繼續(xù)上升至190N.m,個(gè)別螺栓出現(xiàn)滑絲問(wèn)題，同時(shí)螺栓外露螺紋長(zhǎng)度超過(guò)設(shè)計(jì)值。1故障件分析1.1故障件拆解測(cè)量螺栓裝配過(guò)程中出現(xiàn)滑絲主要原因?yàn)椋郝菟ㄟx取的規(guī)格與擰緊力矩不匹配；螺栓本身質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題；力矩扳手存在異常，顯示值與實(shí)際值不一致；螺栓與螺母螺紋連接位置存在雜質(zhì)；相連接零部件強(qiáng)度不足。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)排查驗(yàn)證，可以排除前四方面原因，將原因鎖定在最后一項(xiàng)。為進(jìn)一步
3、確認(rèn)真因，對(duì)故障件進(jìn)行拆解，發(fā)現(xiàn)滑絲位置均位于螺栓螺紋根部，推斷螺栓打緊過(guò)程中，由于相連接零部件發(fā)生變形，螺母旋合至螺紋根部時(shí)力矩仍未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，繼續(xù)打緊時(shí)導(dǎo)致螺栓出現(xiàn)滑絲。對(duì)拆解的零部件進(jìn)行尺寸測(cè)量，發(fā)現(xiàn)零部件均發(fā)生不同變形量，具體統(tǒng)計(jì)見表1。表1[項(xiàng)目&軸套變形量&墊片變形量&支撐管變形量&螺栓拉伸變形量&總變形量&變形量(mm)&2.5&1&0.5&0.05&&數(shù)量&2&2&1&1&&合計(jì)（mm&2&0.5&0.05&7.55&]由上表分析可得，軸套內(nèi)管的屈服
4、變形，即軸套內(nèi)管壓潰是螺栓外露長(zhǎng)度超差及滑扣的主要原因。1.2軸套內(nèi)管壓潰分析在螺栓擰緊力矩的作用下，軸套內(nèi)管受軸向壓力F，根據(jù)材料屈服特性曲線的規(guī)律，當(dāng)軸套內(nèi)管在壓力F作用下，內(nèi)部所受應(yīng)力大于材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，材料會(huì)產(chǎn)生塑性變形，即軸套內(nèi)管被壓潰。故，為保證內(nèi)管不被壓潰，軸套所承受的應(yīng)力值0不得大于材料的許用應(yīng)力[0]0s*/n,OS為材料屈服強(qiáng)度，n為產(chǎn)品安全系數(shù)，n=1.2?2.2），即o[o]即螺栓打緊過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力超過(guò)了材料的需用應(yīng)力。經(jīng)查擺臂支座材料為鋁合金（牌號(hào)6082-T6），材料抗拉強(qiáng)度為31
5、0MPa，屈服強(qiáng)度為260MPa，即失效位置在螺栓擰緊過(guò)程中應(yīng)力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度。1.3故障件試驗(yàn)驗(yàn)證表2[標(biāo)準(zhǔn)尺寸62±0.2mm&1&2&3&4&5&6&7&8&9&10&裝配前裝配后變形量&62.159.862.24X&62.1459.682.46&62.0859.962.12X&61.9859.722.26&62.0459.522.52X&62.159.582.52&62.0859.782.3&62.0659.642.42&62.1459.682.46X&62.1259
6、.82.32&]軸套一端被固定，另一端施加力F，驗(yàn)證10組數(shù)據(jù)，確認(rèn)軸套內(nèi)管變形量，見表2。通過(guò)理論計(jì)算及實(shí)際驗(yàn)證，由于軸套內(nèi)管材料強(qiáng)度不能滿足擰緊力矩要求導(dǎo)致被壓潰。2整改方案制定由于許用應(yīng)力與材料本身的強(qiáng)度存在正比關(guān)系，應(yīng)力與零件截面面積存在正比關(guān)系，可以通過(guò)提高材料本身的強(qiáng)度提高許用應(yīng)力，增加零件截面面積降低零件受力產(chǎn)生的應(yīng)力。方案一：增加軸套內(nèi)管截面面積至275mm2;方案二：軸套內(nèi)管進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，加載lOOkN外力，內(nèi)管長(zhǎng)度變化量S不超過(guò)其總長(zhǎng)度的0.2%即0.13mm。受空間及軸套本身剛度限制，方案
7、一無(wú)法實(shí)現(xiàn)，采取方案二。3方案驗(yàn)證在要求的軸向力加載下，內(nèi)管變形量見圖1，其變形量可以滿足要求。經(jīng)實(shí)際裝車驗(yàn)證，螺栓滑絲問(wèn)題消除，且拆解后測(cè)量軸套內(nèi)管長(zhǎng)度變化量，均小于0.13mm，見表3，方案可行，滿足整車要求。圖1表3［序號(hào)&1&2&3&4&5&6&7&8&9&10&內(nèi)管尺寸mm（裝配前）內(nèi)管尺寸mm（裝配后）變形量mm&62.0461.960.08&6261.940.06&6261.920.08&62.0261.940.08&6261.960.04&62.0661.980.
8、08&6261.980.02&6261.90.1X&6261.960.04&62.0662.040.02&]4總結(jié)①控制臂連接位置的可靠性直接影響車輛的行駛及安全，產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期要根據(jù)整車的裝配力矩要求核算連接件的強(qiáng)度，針對(duì)薄弱及風(fēng)險(xiǎn)位置提前做出改進(jìn)，對(duì)關(guān)鍵位置要有特殊要求，后期樣件制作時(shí)重點(diǎn)關(guān)注，及時(shí)跟蹤生產(chǎn)過(guò)程中的信息。②問(wèn)題分析應(yīng)現(xiàn)地現(xiàn)物，圍繞故障件進(jìn)行展開，
